Annales du Conservatoire des arts et métiers
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- ANNALES
- CONSERVATOIRE
- DES ARTS ET MÉTIERS
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- Pari». — Imprimerie Viérille et Capiomoat, rue de»
- Poitevins,
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- ANNALES
- DU
- DES ARTS ET MÉTIERS
- PUBLIÉES PAR LES PROFESSEURS
- DIXIÈME VOLUME
- PARIS
- LIBRAIRIE POLYTECHNIQUE DE J. BAUDRY, Éditeur.
- RUE DES SAINTS - PÈRES. 15.
- a Amsterdam, Van Bakkenés. bakœlone, Verdaguer. berlin, Ernst et Korn. BRUXELLES et LIÈGE. Decq. Edimbourg, Williams et Norgate. GÈNES, L. Beuf.
- LA baye, Belinfante frcres. Leipzig, F.-A. Brockhaus.
- A LONDRES. Barthès and Lowell. Madrid. Bailly-Baillière. nions, Dacquin.
- Moscou, Gautier. naples, Pellerano. new-yorr, F.-W. Christern. SAINT-PÉTERSBOrRG, J. Issakoff. tcrin et elorence, Bocca frères. vienne, C. Gerold.
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- ANNALES
- CONSERVATOIRE
- DES ARTS ET MÉTIERS
- PROCÈS-VERBAUX
- COMMISSION INTERNATIONALE DD MÈTRE
- La Commission internationale du mètre a tenu une session à Paris, du 24 septembre au \ 2 octobre 1872. Le nombre des États représentés, l’importance des questions traitées et résolues, ont fait des procès-verbaux de ses réunions un document d’une importance exceptionnelle dont la communication nous a été fréquemment demandée. Nous avons pensé que les lecteurs des Annales du Conservatoire auraient intérêt à en consulter les diverses parties, et nous en avons formé le premier fascicule du tome dixième de notre publication.
- H. T.
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- COMMISSION INTERNATIONALE 01 MÈTRE.
- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SÉANCE DU 2$ SEPTEMBRE 1872.
- La séance est ouverte A i heure et demie, sous ia présidence de \1. le Ministre de l'agriculture et du commerce et de M. Mathieu, président de la Commission.
- M. le Ministre remercie les savants étrangers qui ont bien voulu quitter un instant leurs travaux pour s'occuper d’une question d'intérêt général, non-seulement scientifique, mais encore fort importante au point de vue industriel et commercial. Il est surtout heureux de constater que cette fois les nations américaines ont bien voulu se faire représenter, et se félicite de la présence des délégués de plusieurs gouvernements qui n'avaient pas, par suite de circonstances diverses, pris part aux précédentes réunions. Un travail placé sous la direction d'un tel concours de savants ne peut manquer de conduire au résultat le plus satisfaisant, et M. le Ministre se garderait de les retenir plus longtemps dans des généralités qui tes enlèveraient aux soins de leur importante mission.
- M. Otto Strdve, au nom des commissaires étrangers, remercie M. le Ministre de son bon accueil et de la parfaite courtoisie qu’il a mise à vouloir lui-même recevoir les représentants des diverses nations,réunis, A l’appel de la France, dans un but scientifique.
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- M. Tresca donne lecture de la liste de MM. les commissaires étrangers et français, qui presque tous assistent à la réunion.
- ALLEMAGNE.
- MM.
- Dr Foerstkr .... Directeur du bureau des poids et mesures, professeur et directeur
- de rObservatoirc de Berlin.... Place Louvois, hôtel Louvois.
- ANGLETERRE.
- •Sir G. Biddlll Astronome royal à Greenwich.
- Airt.
- W. H. Miller. Membre de la Société royale, profes-
- seurde minéralogie à Cambridge. RueBonapartc, 3, hôtel de Londres.
- CimuoLV........ Conservateur des étalons, à Lon-
- dres......................... Boulevard Malesher-
- bes, > 64.
- RÉPUBLIQUE ARGENTINE.
- Mariaxo de Bal* Ministre plénipotentiaire....... Rue de Berlin, 5
- AUTRICHE-HONG RIE.
- (AUTRICHE.)
- Dr J. Herr....... Professeur de géodésie et d'astro-
- nomie à l’Écoie polytechnique de Vienne, directeur des poids et mesures........................ Hôtel du Louvre.
- D' Von Lang. ... Membre de l’Académie des sciences, professeur de physique à TUnt-
- versité de Vienne.............. Hôtel du Louvre.
- ( HONGRIE. J
- E. DE Krcspek. .. Professeur de géodésie à l'École polytechnique de Pesth................................. Rue Richer, grand hô-
- tel de Bavière.
- C. de Szily......Professeur de physique â l’Ecole
- polytechnique de Pesth.........Grand hôtel de Bavière.
- BAVIÈRE.
- DeJoi.lt......... Professeur et membre de l'Académie royale de Munich................................. Rue cl hôtel Bergère
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- BELGIQUE.
- MM.
- H. .VUüS........ Inspecteur générai des ponts et
- chaussées, membre de l’Académie royale de Belgique.......Rue et hôtel Bergère.
- Stas............ Membre de i’Académie royale de
- Belgique..................... Rue et hôtel Bergère.
- Hbcsschen....... Ancien professeur d'artillerie à l'Ecole militaire de Bruxelles......................Placed’Eylau, 11.
- CHILI.
- C. Oav.......... Membre de l'Institut............. Rue Ville-l’Évèque.afi.
- COLOMBIE.
- ToRitÈs Et. C.\ï- Ancien ministre des États-Unis de
- cedo. Colombie à Paris.................. BoulevardHaussmann,
- DANEMARK..
- Holten.......... Professeur de physique à l'Univer-
- sitc de Copenhague........... Rue de Richelieu, hô-
- tel de Castille.
- BSPAGNE.
- Ibancz.......... Général de brigade, directeur de
- l’Institut géographique d'Espagne , membre de l'Académie des sciences..................... Rue et hôtel Bergère.
- ETATS-UNIS D’AMÉRIQUE.
- J. Hexry........Secrétaire de l’Institution Smith-
- sonnieonc, à Washington, membre de l’Académie nationale des sciences.....................
- J. E. Hilgard. . . Inspecteur des poids et mesures à Washington, membre de l’Académie nationale des sciences... Rue Kepler, 6.
- RÉPUBLIQUE DE L’ÉQUATEÜR.
- Aguikre y Mon- Ancien président du Sénat.......... Rue Boursault, i.
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- FRANCK.
- MM.
- L. Mathieu.......Membre de l'Institut, président de
- la Commission française....... Rue Notre-Dame-des-
- Cbamps, 76.
- Général Morin. . • Membre de l’Institut, directeur du Conservatoire des arts et métiers, vice-président de la Commission française............................................ Au Conservatoire.
- Le Verrier....... Membre de l’Institut et du Bureau
- des longitudes................ Rue des Saint-Pères, 1 •
- Fate............. Membre de l'Institut et du Bureau
- des longitudes................ Rue Nicolo, 26, à
- Fue.sc........... Membre de l’Institut............... Rue de l'Estrapade, 3.
- H. Saivte-Claire- Membre de l’Institut, professeur à
- Deville. l’École normale supérieure. ... Rue cTülm, à l’Ecole
- normale.
- Générai Jarras. .. Général de division............... Rue duCberche-Midi,
- 18.
- E. Becquerel. . . Membre de l'Institut, professeur de physique au Conservatoire des arts et métiers...................................... Rue Cuvier, 67.
- Eüg. Peligot. .. Membre de l’Institut, professeur de chimie au Conservatoire des arts et métiers........................................... Quai Conti ,11.
- mécanique au Conservatoire des
- arts et métiers............... Au Conservatoire.
- GRÈCE.
- Socrzo...........Secrétaire de la légation hellénique à Paris.......................................... Rue de l’Arcade, 5.
- HAÏTI.
- 1TALIB.
- Marquis J. Ricci. Lieutenant général, à Turin....... Rue de Grammont, 2.
- bote! du Périgord.
- M. G. Govi....... Professeur de physique à l’Université de Turin........................................ Rue de Grammont. a
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- NICARAGUA.
- MM.
- MiciielChevalier -Membre de l'Institut, professeur au
- Collège de France............ Avenue Uhricb. 27.
- PAYS-BAS.
- Staukaiit....... Professeur à l'École polytechnique
- de Del II. membre de l’Académie
- des sciences................. Place et bétel Louvois.
- Bossciia........ Jnspccteurde l’enseignement secon-
- daire à la Haye, membre de l'Académie des sciences...... Place et hôtel Louvois.
- PÉROU.
- Dos PedroGalvez Ministre plénipotentiaire du Pérou.
- DrK. Bomfaz... . Chargé d’affaires du Pérou a Paris. Kue de Ponthieu, t>6.
- PORTUGAL.
- Général Moins.. . Membre de l’institut........... Au Conservatoire.
- RUSSIE.
- Du Jxcoui........ Conseiller prive, membre de l’Aca-
- démie impériale des sciences à
- Saint-Pétersbourg.............. Due do Grenellc-Saint-
- Germain, hôtel du Bon - Lafontaine.
- Otto Strcve .... Membre de l'Académie impériale des sciences de Saint-Pétersbourg et directeur de l’Observatoire de Pouikowa.......................................... Boulevard des Ita-
- liens, 3a.
- H. W11.0.........Membre de l'Académie des sciences
- de Saint-Pétersbourg, directeur de l’Observatoire physique de
- Saint-Pétersbourg.............. Bue de la Paix, 2*.
- hôtel des llcs-Bri
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- •SIEGE.
- MM. Le R. P. Sbcciii.. Directeur de l’Observatoire du collège romain Rue de Sèvres, 35.
- Torrés EL Cal- SAN-SALVADOR. Ministre plénipotentiaire de la République du Salvador Boulevard Haussmann. *7- SUÈDE.
- Baron Wrede. .. Lieutenant général, membre de l’Académie des sciences, à Stockholm Rue de Rivoli, 172, pavillon de Rohan. NORWÈGB.
- Br.oca Professeur de mathématiques à l’Universitc de Christiania Grand hôtel du Lou-
- Dr Ad. Hirsch. .. SUISSE. Directeur de l’Observatoire de Neuchâtel Rue Grenéta, hôtel Palestro.
- H. Hcsnt Bey. ... TURQUIE. Commandant d’état-major, attaché militaire à l’ambassade ottomane. Rue Violet, 16. à Grenelle. URUGUAY.
- Don MathÉo Mar- Chargé d’affaires de la République garinosCervan- de l'Uruguay.................. BoulcvardHaussmann,
- TÈS. 168. VENEZUELA.
- Df Ei.iseo Acosta . Rue de Luxembourg. 24.
- Dr Steinbf.is WURTEMBERG. Président du commerce et de l’industrie. àStuttgard.
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- M. Mathieu s’estime heureux de pouvoir donner encore quelques soins à une question dont il n'a cessé de s'occuper depuis soixante ans, et à laquelle il est entièrement dévoué. Il espère cependant que ses collègues voudront bien lui permettre de ne pas présider habituellement les séances ; il y assistera autant que ses forces le lui permettront, et il désire que. dès aujourd'hui, l’un de MM. les vice-présidents veuille bien prendre le soin de diriger la discussion.
- M. Otto Stbove, l'un des vice-présidents, est invité à ouvrir la séance et, pour accéder à ce désir de M. Mathieu, il déclare la séance ouverte.
- M. Hirsch propose de compléter le bureau en priant M. Hilgard de vouloir bien remplacer, comme vice-président, son compatriote M. le professeur Henry, qui n’a pu venir à cette réunion.
- M. de Jacobi pense que l'on devrait procéder à une nouvelle élection du bureau, quelques-uns des membres présents aujourd'hui étant absents au moment de la première réunion delà Commission.
- M. Hirsch et plusieurs autres membres pensent au contraire que les réunions actuelles ne sont que la suite des séances précédentes et que la nomination complémentaire qu'il a proposée répond complètement à la situation.
- Sur cette proposition, mise aux voix, M. Hilgard est nommé vice-président.
- L’un de MM. les secrétaires présente A la Commission, de la part de leurs auteurs :
- Note sur le mètre et le kilogramme, par M. Wrede ;
- Études métrologiques, par M. Wild.
- Des remeretments sont adressés à nos deux collègues pour ces communications.
- Sur l’invitation de M. le Président, M. Tresca donne lecture des questions posées dans les précédentes réunions.
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- soit de la Commission elle-même, soit du Comité des recherches préparatoires.
- Ces questions sont les suivantes :
- 1. Pour l'exécution du mètre international, on prend comme point de départ le mètre des Archives, dans l'état où il se trouve.
- 2. Jusqu'à l'époque des comparaisons définitives, le mètre des Archives ne devra servir à aucune comparaison.
- 3. Les comparaisons définitives devront être faites, en premier lieu, avec des touches cylindriques à génératrices verticales, et semblables à celles du comparateur original de Lenoir, puis avec des touches semblables à celles des comparateurs employés plus récemment, sous réserve d’employer ensuite tout autre moyen que les circonstances pourraient suggérer.
- 4. Avant ces comparaisons, les détails des surfaces terminales devront être examinés par des moyens optiques convenablement appropriés; mais aucun appareil à contact ne pourra être employé dans le même but qu après les vérifications mentionnées dans l'article 3.
- 5. D'après les résultats de toutes ces recherches, la Commission définira la longueur à donner au mètre international.
- 6. Le mètre international doit-il être un mètre à traits ou un mètre à bouts ?
- 7. Quelle est la matière en laquelle le mètre international devra être construit?
- 8. Quelle forme convient-il de donner au mètre international?
- 9. Le mètre international doit-il être accompagne de thermomètres qui lui seraient spécialement affectés?
- 10. Quels modc> de supports convient-il d'employer pour
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- que le mètre international soit constamment maintenu dans une condition autant que possible invariable?
- 11. A quelle température le mètre international doit-il avoir la longueur du mètre des Archives ?
- 12. Dilatation.
- 13. Comparateur.
- 14. La Commission émet le vœu que. dans l'intérêt de la science géodésique, le Gouvernement français fasse mesurer à nouveau, en temps opportun, une des anciennes bases françaises.
- 15. Utilité de la création, avant la lin des opérations de la Commission, d'un bureau international des poids et mesures à Paris. entretenu aux frais communs des États intéressés, sous la direction d’un comité permanent et la haute surveillance de la Commission internationale, dans ses réunions périodiques.
- 16. Le kilogramme international doit-il être déduit directement du kilogramme des Archives, dans son état actuel, ou être construit à nouveau en partant d'une définition théorique ?
- 17. En tous cas, il est nécessaire de déterminer, parles moyens les plus précis, le poids du décimètre cube d’eau disfil lée.
- 18. Quelle est la matière en laquelle le kilogramme international doit être construit ?
- 19. Quelle forme convient-il de donner au kilogramme international ?
- 20. Le kilogramme international doit-il être rapporté à la pesée dans le vide ou au poids dans l’air, dans des conditions déterminées?
- 21. Étudier l'influence des milieux, en ce qui concerne l'invariabilité du poids.
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- 22. Poids spécifique et dilatation.
- 23. Balance et instruments accessoires.
- M. Hirsch croit que. pour rendre plus facile la solution de ces diverses questions, il conviendrait de prendre dès à présent une décision sur la proposition votée à l'unanimité par le Comité des recherches préparatoires et ainsi conçue (séance du ü avril ) : « Considérant que la Commission internationale du mètre est appelée à indiquer les mesures propres à donner au système métrique des poids et mesures un caractère véritablement international; que l'unité des poids et mesures ne saurait être obtenue, d’une manière rigoureuse et satisfaisante, pour les besoins des sciences et des arts, qu’à la condition que tous les pays qui ont adopté le système métrique possèdent des étalons d'égale valeur et de construction identique, parfaitement comparables et rigoureusement comparés : le Comité des recherches préparatoires envisage que la Commission internationale du mètre, pour remplir sa mission, devrait construire autant d'étalons identiques du mètre et du kilogramme que les États intéressés en voudraient réclamer; que tous ces étalons doivent être comparés par les soins de la Commission cl leurs équations établies aussi exactement que possible; qu'ensuitc l'un de ces mètres et l’un de ces kilogrammes devront être choisis comme prototypes internationaux, par rapport auxquels les équations de tous les autres seront exprimées; enfin que les autres étalons, ainsi exécutés, seront distribués indistinctement entre les différents États intéressés. »
- M. Hirsch développe la convenance qu’il y aurait à voter ce principe, déjà étudié par le Comité.
- M. de Jacobi n’est pas d’avis que l’un des étalons à construire soit appelé à constituer l’étalon international, qui résulterait plus sûrement de la valeur moyenne de tous les étalons construits avec le même soin.
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- Celte opinion, à laquelle adhère M. Foerster, dans une certaine mesure et pour l’avenir seulement, est combattue par MM. Le Verrier, Wrede, Hirsch, Morin , Chisholm et Hilgard, qui reconnaissent tous la nécessité d'un étalon type, par rapport auquel les équations des autres seraient établies, et non pas par rapport à une unité, en quelque sorte imaginaire, non représentée par un type matériel, et qui serait essentiellement variable avec le nombre des étalons construits. M. Le Verrier croit même qu'il est nécessaire de conserver plusieurs étalons, autant que possible identiques, pour les comparer, au besoin, les uns avec les autres, et au moyen desquels on pût s’assurer ensuite de la parfaite concordance entre leurs rapports.
- M. Otto Strüvb fait remarquer que la longueur du mètre ne sera définie que par le vote sur la quatrième question du programme, et que celle du nombre des étalons à établir et à conserver n’est pas entamée par la proposition en cours de discussion.
- Ces points réservés, s’il est nécessaire, la proposition ci-dessus transcrite du Comité des recherches préparatoires est votée à l'unanimité.
- La séance est levée à 3 heures et demie et renvovéc à demain, 25 septembre, à i heure.
- Le Président, Otto Strgve.
- Les Secrétaires,
- Ad. Hirsch; H. Tbesca.
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- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SÉANCE DU 2 5 SEPTEMBRE 1S72.
- La séance est ouverte à 1 heure et demie, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président. Sont présents : MM. Mathieu, président; Herr, Hilgard, Miller, général Morin. vice-présidents;
- MM. Becquerel, de Balcarce, Bonifaz, Bosscha, Broch, Cervantès,Chisholm, Deville,Faye, Fizeau, Foerster.Govi, Heussclien, Holten, Husny, général Ibahez, de Jacobi, Jarras, de Jolly, deKrusper, Von Lang, Le Verrier, Maus. Peligot, général Ricci, R. P. Secchi, Soutzo. Stamkart, Stas, Struve, de Szily, Torrès el Calceïdo, Wild et baron Wrede ;
- MM. Hirsch et Tresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté.
- Le Questionnaire, dont l'impression a été ordonnée, est distribué à chacun des membres de la Commission, ainsi que la liste complète de tous les membres qui la composent.
- Lecture est donnée d'une lettre de M. Miche! Chevalier, qui, absent de Paris, s’excuse de ne pouvoir prendre part aux travaux, comme délégué de la République de Nicaragua.
- Est également communiquée une lettre de M. le général de Fligely en réponse à l’invitation d’assister aux séances, qui lui avait été adressée par le bureau, au nom de la Commission.
- M. Stamkart présente un travail intitulé :
- Sur une méthode simple pour la comparaison exacte des me-
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- M. Bosscha offre également un exemplaire du travail qu'il a publié sous le titre de :
- Les déterminations des températures dans tes expériences de M. Régnault sur les forces élastiques de la vapenr (Teau.
- Des remercîments sont adressés à nos deux collègues et, à l'occasion de cette présentation, M. Tresca informe la Commission que tous les livres relatifs à la métrologie, que possède la bibliothèque du Conservatoire, ont été inscrits dans un catalogue spécial, qui permettra à chacun d'en avoir facilement communication.
- M. Tresca, au nom du bureau, propose de soumettre directement à la décision définitive de la Commission les diverses résolutions de principes déjà admises dans les réunions antérieures et de déférer ensuite les autres questions à l’étude de sous-commissions qui seraient désignées immédiatement.
- A l'unanimité, la Commission décide successivement :
- l" Question. Pour l'exécution du mètre international on prend comme point de départ le mètre des Archives dans l’état où il se trouve.
- 2* Question. La question est aujourd’hui sans objet et se trouve en fait supprimée.
- 6* Question. Tout en décidant que le nouveau mètre international doit être un mètre à traits, dont tous les pays recevront des copies identiques, construites en même temps que le prototype international, la Commission devra construire ensuite un certain nombre d’étalons à bouts pour les pays qui en auront exprimé le désir, et les équations de ces mètres à bouts, par rapport au nouveau prototype à traits, seront également déterminées par les soins de la Commission internationale,
- 14e Question. La Commission émet le vœu que, dans l’intérêt de la science géodésique. le Gouvernement français
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- fasse mesurer à nouveau, en temps opportun, une des anciennes bases françaises.
- La discussion générale se porte ensuite sur la question 16, ainsi formulée :
- « Le kilogramme international doit-il être déduit directement du kilogramme des Archives, dans son état actuel , ou être construit à nouveau en partant d’une définition théorique? •
- M. Hilgard croit que le kilogramme doit être l’expression exacte de sa définition théorique, et c’est surtout à la faveur de l'importauce de cette définition que l’on obtiendra les plus grandes facilités pour l’introduction du système métrique des poids, dans certains pays qui ne l’ont pas encore adopté. Il semblerait donc que la question pourrait être réservée, avec d’autant plus de raison quelle n’a pas le même caractère d’urgence que celle relative au mètre. Si d’ailleurs il est reconnu que la différence est minime, on pourra toujours revenir à l’unité fondamentale en modifiant la température normale, s'il y a lieu, ainsi que cela est réservé par la question 17.
- M. Wild vient appuyer la proposition de M. Hilgard par d'autres raisons encore. Il est au moins possible, sinon probable, quei’erreur du kilogramme des Archives, par rapport à sa définition, d’après certaines évaluations, peut s’élever jusqu’à 2 ou 3oo milligrammes; la détermination demande à être reprise jusqu’à ce que l’on puisse répondre de l’exactitude du milligramme, et il est absolument indispensable que de nouvelles déterminations soient faites, avec tous les moyens dont la science dispose maintenant.
- M. Foersîer estime que ce qu’il fautsurtout éviter dans cette question, ce sont les délais ; il est, selon lui, nécessaire de ne laisser planer aucune incertitude à cet égard. Que fera-t-on jusqu’à ce que cette incertitude soit résolue, et sur quelles bases les nombreux intéressés dans cette ques-
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- lion procéderont-ils pendant cet intervalle? Ce sont lé des arguments sur lesquels M. Foerster no saurait trop appeler l’attention de ses collègues.
- Quelles que soient d'ailleurs les recherches nouvelles dont il reconnaît et recommande toute l'importance, les sciences exactes exigeront toujours l'emploi d'une équation dont la parfaite exactitude ne sera obtenue, sans aucun doute, que par la mise en œuvre des moyens de précision les plus accomplis.
- M. de J acodi ne saurait être de cet avis : nous devons à nos gouvernements et aux nations que nous représentons de n’admettre aucune équivoque sur la logique de nos décisions; la vraie raison d'être du système métrique, ou tout au moins l'une des principales, consiste dans le rapport, en quelque sorte mathématique, qui existe entre l'unité de longueur cl l'unité de poids. Nous ne saurions pour aucune raison nous départir de cette concordance tout à fait fondamentale.
- M. Chisholm rappelle les termes dans lesquels M. Miller s'est exprimé dans nos procès-verbaux sur cette question.
- Il ne faut pas oublier d'ailleurs que les déterminations de Kuplèr ont été faites sur le poids d’nn pouce cube d’eau, et que, suivant les diflérents auteurs, la traduction des chiffres primitifs a été peu concordante. C’est ainsi que l'on trouve deux valeurs du poids français différant d’une égale quantité; leur moyenne ne diffère de celle du kilogramme des Archives que de o"/\a5. On peut donc croire que le kilogramme actuel répond autant que possible à sa définition et, en son nom comme en celui de M. Miller, M. Chisholm en demande la conservation.
- M. Wild, qui a particulièrement étudié cette question, est d'une opinion toute contraire; cette opinion est basée sur des travaux personnels, et il espère que la Commission
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- voudra bien prendre toutes les opinions en même considération , en différant toute décision sur ce point.
- M. Morin appuierait encore la manière de voir de M. Miller, même si la définition scientifique n’était pas absolument satisfaite. Ce qui a fait le succès du système métrique, ce n'est pas la valeur du kilogramme, mais surtout sa relation avec la numération décimale.
- Que M. de Jacobi se rassure; nous n’aurons induit personne en erreur sérieuse, et l’intérêt de la science sera, dans tous les cas, sauvegardé de la manière la plus scrupuleuse. M. Morin pense donc, et sans attacher d’ailleurs d'importance a ce que la décision soit immédiate, qu’il y a lieu de conserver au kilogramme sa valeur.
- Quelles existent ou quelles n’existent pas, les différences signalées ne sauraient, suivant lui, exercer aucune influence ni sur les tolérances réglementaires de la construction des étalons de la pratique usuelle, ni à fortiori sur celles des poids ordinaires.
- M. Wredb fait remarquer que le kilogramme est assurément assez exact pour les applications les plus précises; qu'il est en usage partout dans ces conditions; qu’il suffit aux besoins mêmes de la distribution des préparations médicales.
- En changer la base, si peu que ce soit, reviendrait à introduire une perturbation inutile et regrettable, sans pour cela servir les intérêts de la science, qui saura toujours profiter des travaux les plus récents et s’y rattacher.
- M. Tresca pensait que l’article 16 n'aurait pas donné lieu à une si importante discussion. Pour lui, cet article 16 n’est autre qu’un parallèle à l’article i*r, relatif au mètre, et, dans son opinion, l’article 17 est un correctif suffisant pour que l’opinion définitive soit réservée dans la mesure des différentes opinions qui se sont produites.
- M. le Président consulte l’assemblée sur la question de
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- savoir si la discussion doit être continuée ou la question renvovée à l'examen préalable d'une sous-commission.
- Dix-sept voix se prononcent successivement en faveur de chacune de ces propositions; vu cette égalité des voix, la discussiou continue.
- M. de Szily regrette ce résultat, surtout parce que l'ajournement, en faveur duquel ont volé la moitié des membres de la Commission, lui parait absolument sans inconvénient. Les recherches prévues par l'article 17 étant faites, chacun se trouverait plus éclairé sur la valeur exacte de la différence, s’il en existe. Si elle est faible, le kilogramme sera conservé; si elle est aussi grande que l’indique M. Wild, il faudra nécessairement le changer.
- Dans cette situation, M. de Szily penserait qu’il vaudrait mieux réserver l’article 16 et voter immédiatement l’article suivant.
- M. Broch fait remarquer que toutes les personnes compétentes sont d’accord pour reconnaître la nécessité d’un représentant matériel du kilogramme; il faut donc construire un prototype en matière solide auquel tous les autres se rapporteront. La définition théorique devient dès lors secondaire, pourvu qu’elle soit réalisée à peu près, et il partage l'opinion exprimée par M. le général Morin relativement à l’influence prépondérante de la division décimale sur l’adoption générale du système métrique. D’ailleurs comment déterminera-t-on d’une manière absolue, et pour n’y plus revenir, le poids du décimètre cube d’eau distillée; chacun de nous est il bien sûr, par exemple, d'avoir à sa disposition de l’eau absolument pure? D’ailleurs, si vous faites un second prototype différent du premier, comment ne pas vous préoccuper de l’embarras de distinguer, au point de vue scientifique, entre les résultats exprimés en fonction du premier ou du deuxième prototype?
- Comme M. Foerster et plusieurs autres de nos collègues,
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- M. Bioeh se prononce fermement en faveur de la conservation du kilogramme.
- M. Strcve arrive à la même conclusion par une raison toute pratique : si l’on envisage la quantité des recherches à faire et leur délicatesse extrême, et si l’on se décide h attendre que nous soyons en mesure de nous prononcer sur un changement possible, nous arrivons à cette conséquence que nous ne pourrons avant longtemps rien faire sur la question du kilogramme.
- M. Foerster ajoute que ce délai serait fatal. Que feraient pendant ce délai les nations qui ont décidé en principe l’adoption du système métrique? Que pourraient faire les savants dans leurs recherches pendant cet interrègne où l’ancien kilogramme n'existerait plus, et où le nouveau n’existerait pas encore?
- M. de Jacori ne peut en aucune façon se rendre aux arguments qui ont été présentés par M. le général Morin et par M. Tresca, qui, loin de conduire J une solution rationnelle, n’auraient d’autre elîct que de ramener le kilogramme à n’être plus qu’une unité arbitraire.
- Il vaudrait mieux dans ce cas nous séparer sans avoir résolu la question, une décision prise en ce sens pouvant être considérée comme une abdication scientifique dont il serait impossible de calculer l’influence.
- Il maintient que la condition fondamentale et nécessaire du kilogramme repose sur la constance de son poids par rapport à celui du décimètre cube d’eau distillée, dans des conditions déterminées et bien définies.
- M. Govi est d’avis que, si les différences indiquées existent réellement, elles sont certainement d’un ordre voisin de celui des erreurs mêmes d’observation; elles ne sauraient ii coup sûr avoir d'influence pratique ni sur les multiples du kilogramme, qui sont rarement employés dans les recherches physiques, ni à fortiori sur les sous-multiples, •pour lesquels elles sont absolument négligeables.
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- il liiit remarquer qu'en ce qui concerne le mètre, il sérail impossible de retourner à sa définition, le méridien de Paris lui-même ayant probablement été modifié, quant à sa longueur, par les mouvements de la croûte terrestre. En ce qui concerne le kilogramme, au contraire, la question est en réalité différente : on pourra toujours déterminer le poids du décimètre cube d’eau avec la précision des moyens scientifiques de chaque époque, et le rapporter au kilogramme étalon, dans des limites d’exactitude dont nous pouvons dès à présent nous rendre compte. On aura ainsi un résultat immédiat sans avoir à faire aucune concession à l’exactitude la plus absolue. M. Govi est en conséquence d’avis qu'il y a lieu de conserver le kilogramme avec sa valeur actuelle, sauf à donner plus tard sa définition précise.
- \1. Bossen t ne saurait admettre les réserves indiquées par M. Tresca, et il est disposé à voter en principe pour la conservation absolue du kilogramme, tout à la fois dans l'intérêt de la science et de la pratique.
- M. Tonnés el C.aïcedo ne serait pas intervenu dans la discussion au point de vue de la question scientifique, qui est si hautement représentée dans la Commission ; mais au point de vue philosophique et rationnel, il ne voit rien d’arbitraire ni dans la méthode d’abord suivie, ni dans la résolution proposée maintenant. Considérée dans scs conséquences, cette résolution lui paraît mieux conduire à la difTusion encore plus complète du système métrique, et il se prononce en faveur de la conservation de l’unité.
- M. Hirscb croit que l’on pourrait concilier toutes les opinions et réunir tous les suffrages en posant le principe de l'exécution, sous réserve des opérations qui devront être faites pour constater le véritable poids du décimètre cube d'eau distillée.
- En conséquence il soumet à la Commission ia proposition suivante :
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- Le kilogramme international sera déduit du kilogramme des Archives en réservant la question de savoir si, et par quels moyens, il conviendra de mettre le poids du kilogramme, autant que possible, d’accord avec la définition théorique, lorsque le poids du décimètre cube d'eau distillée aura été déterminé exactement.
- M. M.vthiei; tient i exprimer de la manière la plus formelle son opinion sur cette question. Il n’y a pour lui aucune indécision possible : le kilogramme doit être conservé tel qu’il est, et il n’y a lieu d’y rien changer, quant à la valeur de son poids, dans la construction du kilogramme international.
- Une incertitude s’élève sur la priorité à donner soit à la proposition de M. Mathieu, soit à celle de M. Hirsch, l’une pouvant être considérée comme un amendement par voie de suppression delà seconde partie de la question principale telle qu’elle est formulée dans le texte, l’autre comme un amendement par voie d’addition.
- L’assemblée, par déférence pour M. Mathieu, accepte sans réclamation la mise aux voix de sa proposition en ces termes :
- 16. « Le kilogramme international doit être déduit directement du kilogramme des Archives dans l’état où il se trouve. »
- Vingt-sept membres se lèvent en faveur de la proposition ainsi formulée.
- A la suite de ce vote, dont la contre-épreuve reste suspendue, M. Hilgard appelle l’attention de la Commission sur la nécessité de déterminer au préalable le mode suivant lequel les voles devront être comptés.
- M. le général Morin fait remarquer que, dès les premières séances de la Commission, le mode de votation avait été mis en délibération, mais que, sur la proposition de M. Struve, il avait été convenu que les décisions seraient prises à la majorité des votes personnels.
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- Cette convention n'était toutefois que provisoire, et c’est seulement en raison de cette circonstance qu’il n’a pas pris, en séance, l’initiative d’une proposition en ce sens que les différentes nations fussent représentées suivant leur importance relative.
- M. le général IbàSez rappelle les termes dans lesquels cette disposition provisoire est rapportée dans le procès-verbal de la séance du 8 août 1870, et, en appuyant la demande de M. Hilgard et de M. Morin, propose qu’une solution définitive soit préparée par une commission spéciale.
- M. le Président, avec l’agrément de l’assemblée, désigne pour formuler des propositions relatives au mode de votation, MM. Morin, Foerster, Ibanez, Govi, Hirsch et Tresca.
- La Commission est invitée à se réunir aussitôt que possible.
- Tout autre vote est nécessairement réservé jusqu’à décision sur ce point.
- Dans le but de rendre le travail le plus fructueux, le bureau s’est occupé du meilleur mode à employer pour en faire examiner les diverses parties par des sous-commissions.
- Les articles 1, 2,3,6 et 16 ayant déjà reçu une solution , et l’article 16 devant faire l’objet d’un vote déjà commencé, il est proposé de constituer des sous-commissions dont les sept premières seraient plus particulièrement relatives au mètre, les trois autres au kilogramme.
- Cette disposition, recevant l’adhésion de l’assemblée, est immédiatement suivie d’exécution en ce sens que, chacun de MM. les membres étant consulté, les sous-commissions se trouvent composées de la manière suivante :
- Tout membre d’ailleurs pourra, suivant ses convenances, prendre part aux travaux de toute commission.
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- COMMISSION I.
- Questions 4 et 5.
- ÉTUDE DES BOUTS DC MÈTRE DES ARCHIVES.
- MM. Foersteh.
- Goyi.
- Hiusschbn.
- Hilgard.
- HUSXY.
- Ibanez.
- Lang.
- P. Secchi.
- Tbbsga.
- Lieu de réunion : Bibliothèque.
- COMMISSION IL
- Question 7.
- MATIÈRE EN LAQUELLE LE MÈTRE SERA CONSTRUIT.
- MM. Bosscha.
- Bboch.
- Deville.
- Fizeao.
- Herr. de Jacobi.
- Peligot.
- Stas.
- Wrboe.
- Lieu de réunion : Cabinet des Professeurs.
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- COMMISSION III.
- Questions 8 et 10.
- FORME ET SUPPORT DU MÈTRE.
- MM. Broch.
- Faye.
- Ibanez.
- H CSX Y.
- DE JaCOBI.
- DE KbCSPER.
- Macs.
- Morin.
- Tresca.
- Wrede.
- Lieu de réunion : Cabinet de Af. de La Gournerie.
- COMMISSION IV.
- Questions 9 et 12.
- THERMOMÉTRIE ET DILATATION.
- MM. Becquerel.
- Bosscha.
- Fizeac.
- Go vi.
- Herb.
- Hilgard.
- Hirsch, ob Jolly.
- Lang.
- •JE SzILY.
- Lieu de réunion : Cabinet de M. Becquerel.
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- COMMISSION V.
- Question n.
- TEMPÉRATURE NORMALE DU MÈTRE.
- MM. Deville.
- Foerster.
- Herr.
- Hilgard.
- Le Verrier.
- Maus.
- Ricci.
- P. Secchi.
- Wrbde.
- Lieu de réunion : Cabinet de M. Trelat.
- COMMISSION VI.
- Questions 3 et i3.
- COMPARATEUR.
- MM. Chisholm.
- Faye.
- Fizeaü.
- Foerster.
- Hirsch.
- Husxt.
- Ibaxez.
- DE KRUSPER.
- Miller.
- P. Secchi.
- Stahkart.
- Tresca.
- Wrede.
- Lieu de réunion : Salle des poids et mesures.
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- COMMISSION VU.
- Question i5.
- CRÉATION DUN BUREAU INTERNATIONAL.
- MM. Faye.
- Foerster.
- Heusschen.
- Hilgard.
- Hirsch.
- Jarras.
- Miller.
- Morin.
- Ricci.
- Wild.
- Lieu de réunion : Cabinet de AT. Moll.
- L’organisation de ces sous-commissions sera complète demain à 10 heures, au point de vue du local affecté à chacune d’elles, pour qu’il puisse être procédé d’abord à la constitution des bureaux et à l'examen des questions à résoudre.
- La commission nommée pour le règlement du mode de votation devant se réunir demain à 1 o heures, la réunion générale aura lieu à a heures seulement pour décider sur cette question et sur celle relative au kilogramme.
- La séance est levée à 5 heures.
- Le Président :
- Otto Struve.
- Les Secrétaires :
- Ad. Hirsch; H. Tresca.
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- PROCÈS-VERBAL
- l'F. LA SÉANCE DIT 20 SEPTEMBRE 1872.
- La séance est ouverte à 2 heures et demie, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président.
- Sont présents : MM. Herr, Hilgard .Miller, Morin, vice-présidents;
- MM.Becquerel, Bonifaz, Bosscha, Broch, Chisliolm, De-ville, Faye, Fizeau, Foerster, Govi, Heusschen, Husny, Hollcu, général Ibanez, de Jacobi, Jarras, de Jolly, de Krus-pcr, Von Lang, Maus, Peligot, marquis Ricci, Stamkart, U. P. Secchi, Soutzo, Stas, de Szily, Wild, baron Wrede.
- MM. Hirsch et Tresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la précédente séance est lu et adopté sans observation.
- L'un de MM. les secrétaires présente de la part de M. Govi deux opuscules intitulés :
- Histoire des sciences. — Sur l'invention de quelques étalons naturels de mesure;
- Correzione dei coejficienli nella formola per calcolare le dila-lazioni assolutc del mcrcurio.
- Des remerciments sont adressés à notre collègue par le Président.
- La parole est donnée à M. le général Morin pour faire connaître les résolutions proposées par la commission du mode de votation. M. le général Morin en donne lecture :
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- RAPPORT DE LA SOUS COMMISSION
- CIIAflCKS or. PAII'.B I.ES PROPOSITIONS REI.ATIVCS AC MOP?. DF. VOTATION.
- La commission que vous avez chargée d'examiner la question du ’ mode de votation à adopter dans nos discussions s’esl réunie ce matin, et m’a chargé de vous faire connaître les résolutions qu'elle croit devoir soumettre à votre approbation et les motifs qui les lui ont inspirées.
- La question pouvait, en elle-même, se présenter sous des faces diverses, dont chacune offrait des difficultés spéciales, parfois inextricables ou de nature à retarder beaucoup la marche de nos travaux, auxquels il est si important d’imprimer toute l’activité possible, pour utiliser les conseils et la présence de tant d'hommes considérables.
- Votre commission, après l'avoir envisagée aux points de vue des intérêts de la science et de la réalisation pratique, a reconnu que la seule base admissible de réglementer le mode de votation devait être emprunte au chiffre de la population, qui représente la niasse des intérêts auxquels il faut donner satisfaction et qui, dans beaucoup de cas, correspond aussi à la communauté d'intérêts scientifiques, que vous avez principalement à cœur de satisfaire.
- En conséquence, elle vous propose d’adopter, en principe général, un mode de répartition des suffrages, basé sur le chiffre de la population.
- Les Etals qui ont moins de 10 millions d’habitants auraient droit à...................................................... i voix.
- Les Étals dont la population est comprise entre »o
- et 20 millions auraient droit à........................ 2 voix.
- Les États qui ont plus de 20 millions d’habitants auraient droit à......................................... 3 voix.
- D’après ces bases, si vous les adoptez, lorsque le mode de votation par États aura été décidé, le relevé des votes exprimés par les représentants de chaque Étal s’établirait d’après les proportions suivantes :
- (l' Cette commission est composée de MM. Morin, président; Foerstcr. Govi. Hirsch, Ibaficz, Tresca. (M. le général Morin. rapj>or(cur.)
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- Allemagne (y compris la Bavière).
- Angleterre.....................
- Espagne........................
- États-Unis.....................
- France.........................
- Italie.........................
- Russie.........................
- Turquie........................
- 3
- 3
- 3
- 3
- 3
- 3
- 3
- 3
- ad
- Autriche.................................... a
- Hongrie..................................... a
- 4
- Argentine (République).
- SET::::::::::::
- Colombie.............
- Danemark.............
- Équateur (absent)....
- Grèce................
- Pays-Bas.............
- Pérou................
- Portugal.............
- §an-Saivador.........
- Saint-Siège..........
- Suisse...............
- Uruguay..............
- Vénézuéla............
- Haïti (absent).......
- Nicaragua (absent)...
- Suède................
- N'orwége.............
- *9
- Dont 3 absents et i délégué agissant au nom de deux États, ce qui réduit le nombre total des pays représentés par une voix à 15.
- 11 y aurait donc en résumé :
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- Huit Étals ayant droit à trois voix, exprimant
- ensemble................................. 24 suffrages.
- Deux États ayant droit à deux voix, exprimant
- ensemble.................................. 4
- Quinze États ayant droit à une voix, exprimant ensemble.................................... i5
- Total des suffrages exprimés dans le cas du vole par Etat............................ 43
- Mais votre commission a pensé que l'esprit général qui préside à
- vos discussions, qui ne s’inspire d’aucun caractère particulier de nationalité, et qui vous porte à désirer que toutes les décisions soient, autant que possible, prises dans des vues d’accord commun, que nous avons déjà si souvent et si heureusement réalisées, devait rendre fort rare la nécessité de recourir au mode de votation par États, et que celui qui devait être regardé comme le plus général serait celui que vous avez déjà suivi: savoir le mode de votation par tête.
- Entre ce mode, plus expéditif et plus direct, il nous a paru, cependant, qu’il pouvait se présenter des cas où, pour mieux assurer l'expression personnelle et réfléchie de la pensée, il serait utile de voter par appel nominal. En conséquence, votre commission résume ses idées en vous proposant les résolutions suivantes :
- i* Lorsqu’une discussion lui paraîtra épuisée, le président en prononcera la clôture et annoncera qu'il va faire procéder au vole;
- 2° Le mode général de votation sera celui de vote par tête, à main levée ;
- 3° Si, avant qu’on procède à ce mode de votation, deux membres de la Commission réclament le vote par appel nominal, il sera fait droit à ce vœu, et le vole aura lieu immédiatement:
- 4* Si, avant qu'on procède au vote d'après le premier ou le deuxième mode, trois membres demandent le vote par nation, il sera fait droit à ce vœu, selon l’état de répartition indiqué ci-dessus: mais la décision à intervenir sera renvoyée à la séance suivante, afin de permettre aux délégués de chaque nation de se concerter;
- 5° Lorsqu'un vote aura été exprimé dans l’un des trois modes indiqués plus haut, la résolution sera définitivement acquise.
- La discussion est immédiatement ouverte sur cette question.
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- M. de Jacobi donne son approbation aux conclusions du rapport, mais il y voudrait cependant faire admettre une légère modification. Le vote nominal paraît à M. de Jacobi plus sûr, en ce qu’il appelle d'une façon particulière l'attention de chacun des votants sur la publicité qui pourra être donnée à son opinion, publicité quelquefois fort utile, de laquelle il peut résulter que la minorité d'aujourd'hui ne sera pas toujours celle de l'avenir.
- Ce mode de votation tient d'ailleurs chacun en garde contre les entraînements des bureaux, qui, dans toutes les assemblées, tendent trop souvent è absorber une partie des attributions. Par toutes ces raisons, M. de Jacobi désirerait que tout au moins le vote nominal soit de droit lorsqu'il sera réclamé par un seul membre au lieu de deux.
- M. Mûris désirerait savoir si l’expression de vote nominal exprimerait nécessairement, dans l'opinion de nos collègues, l'indication expresse au procès-verbal du vote de chacun d'eux.
- M. Hirsch pense que la formalité qui exige la demande collective de deux membres de l'assemblée, ne saurait être considérée pour bien exigeante, et personne ne la regardera assurément comme un moyen d'influence à la disposition du bureau. Quant à la responsabilité devant l’opinion publique, l'insertion de toute opinion au procès-verbal étant de droit, chacun pourra toujours la sauvegarder en demandant à la rendre publique.
- M. Chisholm demande A la commission si elle considère le mode de votation proposé comme applicable aux sous-commissions.
- II lui est répondu que, les sons-commissions ne prenant aucune decision, mais formulant seulement des propositions, le vote personnel est le seul qui puisse leur être appliqué.
- M. de Sxily s’associe A toutes les propositions de la eom-
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- mis'ion, mois il voudrait cependant que le vote par pays ne pût ûlre demandé par trois des commissaires qu'à la condition qu’ils appartinssent à trois nationalités différentes.
- M. Hilgard. en donnant son appui entier et cordial aux propositions de la commission, aurait demandé que le vote par pays n’eût lien que sur la proposition de cinq membres ; mais le système proposé par M. de Szity lui parait encore préférable.
- La commission déclare y adhérer aussi et l’introduit dans sa rédaction.
- M. W'ild ajoute que dans toutes les circonstances analogues on entend toujours que le vote nominal comporte l’insertion de l'opinion de chacun des votants, et que, sans doute, il faudra l’entendre ainsi en ce qui concerne les dé cisions de la Commission.
- M. de Jacobi. déclarant se rallier à l’opinion générale, retire sa proposition, et la discussion est déclarée close.
- Les cinq propositions de la commission sont ensuite votées séparément dans les termes suivants, et chacune à l*unanimité :
- 1. Lorsqu’une discussion lui paraîtra épuisée, le Président eu prononcera la clôture et annoncera quil va faire procéder ou vote.
- 2. Le mode général de votation sera celui du vote par tête, à main levée.
- 3. Si, avant qu’on procède à ce mode de votation, deux membres de la Commission réclament le vole par appel nominal, il sera fait droit à ce vœu, et le vote aura Heu immédiatement.
- 4. Si, avant qu’on procède au vote d’après le premier ou le deuxième mode, trois membres de trois nationalités différentes demandent le vole par nation, il sera fait droit à ce vœu, selon l’état de votation indiqué au rapport, mais la décision à intervenir sera renvoyée à la séance suivante, afin de permettre aux délégués de chaque nation de se concerter.
- 5. Lorsqu’un vote aura été exprimé dans l’un des trois modes indiqués plus haut, la résolution sera définitivement acquise.
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- L'ordre du jour appelle la continuation de la discussion sur la question 16.
- M. lePbésident annonce que les dissidences qui s’élaient manifestées hier se sont beaucoup amoindries et qu'un très-grand nombre de membres paraissent disposés à accepter une rédaction, qui répond selon lui d'une manière complète aux divers points de vue qui ont été présentés de part et d'autre.
- M. Tnesc* donne lecture de la rédaction suivante à laquelle M. le Président vient de faire allusion.
- a Considérant que la relation simple établie par les auteurs du système métrique entre l'unité de poids et l'uuité de volume est représentée par le kilogramme actuel d'une manière suffisamment exacte pour les usages ordinaires de l’industrie et même de la science;
- » Considérant que les sciences exactes n'ont pas le même besoin d'une relation numériquement simple, mais seulement d’une détermination aussi parfaite que possible de cette relation;
- n Considérant enfin les difficultés que ferait naître un changement de l’unité actuelle de poids métrique,
- n II est décidé que le kilogramme international sera déduit du kilogramme des Archives dans son état actuel. »
- A la suite de cette lecture, M. Wild déclare qu'il se rallierait à la rédaction proposée si elle ne disait pas que l'exactitude du kilogrammerépond aux besoins de la science; il ne saurait accepter cette affirmation alors qu’il n’est pas démontré avec certitude que l’erreur ne s'élève pas à aoo, 3oo ou même 5oo milligrammes; cependant M. Wild ne voterait pas contre la rédaction si elle limitait plus explicitement cette affirmation aux besoins les plus ordinaires de la science.
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- M. Morin pense que M. Wild a voulu, par un chiffre bien gros, exprimer un résultat possible, mais qui est absolument en dehors de tous ceux qui ont été publiés jusqu'ici, et auquel pour sa part il ne pourrait arrêter sa pensée.
- M. Stas croit qu’il convient de voir les choses avec le caractère de simplicité quelles comportent et sans exagéra-
- Dans la plupart des travaux de physique, les données numériques n’ont le plus souvent à exprimer que des rapports, et elles resteraient alors les mêmes avec une unité différente*, en tous cas il en est ainsi dans tous les travaux chimiques où la seule condition indispensable réside dans l’exactitude des subdivisions.
- M. Pet.igot appuie ces considérations; mais peut-être en effaçant le mot même et en disant : pour les besoins ordinaires de l'indastrie et de la science, arriverait-on à satisfaire à la petite nuance qui semble encore exister pour M. Wild.
- M. Wild ne conteste pas les indications qui viennent d’être données par les deux éminents chimistes; mais, comme physicien, il n’y saurait certainement accéder.
- M. Hilgard n’est nullement troublé par cette considération, parce que bien peu de constantes sont réellement connues ou déterminées à un dix-millième près. Il est plus touché de ce qu’il est dit dans le second paragraphe, que la science n’a pas besoin d’une relation simple entre l'unité de poids et l’unité de volume; mais, en se faisant un peu violence sur ce point, il donnera cependant son adhésion à la rédaction proposée.
- M. Foerster, tout en remerciant M. Hilgard de ce petit sacrifice, exprime à nouveau l’opinion que la relation simple ne sera jamais, quoi qu’on fasse, assez sûrement réalisée pour éviter une correction dans toutes les applications précises.
- î.
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- M. T i\ esc A est «l'avis que les secrétaires ont pour devoir, dans im cas pareil, de chercher les moyens d’apaiser les petites dissidences qui no portent que sur des nuances de rédaction. Il espère que M. Wild voudra bien admettre que la parfaite exactitude du rapport n’est nécessaire ni pour les usages du commerce et de l’industrie, ni pour les besoins .ordinaires de la science ; et alors il suffirait de le dire plus explicitement; de son côté, M. Hilgard reconnaîtra sans peine que la science n’a pas le même besoin de cette exactitude, qu’il ne faudrait pas cependant dédaigner.
- Une rédaction en ce sens est lue à nouveau.
- uConsidérant que la relation simple, établie par les auteurs du système métrique entre l’unité de poids et l’unité de volume, est représentée par le kilogramme actuel d’une manière suffisamment exacte pour les usages de l’industrie etdu commerce et même pour la plupart des besoins ordinaires de la science;
- « Considérant que les sciences exactes n’ont pas le même besoin d'une relation numériquement simple, mais seulement d’une détermination aussi parfaite que possible de cette relation ;
- h Considérant enfin les difficultés que ferait naître un changement de l’unité actuelle de poids métrique;
- “ Il est décidé que le kilogramme international sera déduit du kilogramme des Archives dans son état actuel. »
- Personne ne demandant plus la parole, M. le Président prononce la clôture de la discussion et propose le vote.
- Aucune observation n’étant faite. l’ensemble de la proposition est mis aux voix et réunit pour son adoption l’una -nimité des suffrages.
- L’assemblée s'occupe ensuite du travail des sous-commissions; quelques modifications sont apportées, par suite do demandes individuelles dons leur composition, et on en complète ie nombre pour ce qui est relatif au kilogramme;
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- la question 22 est renvoyée à la commission IV, la question 20 à la commission V.
- Trois nouvelles commissions sont en outre formées, savoir :
- COMMISSION VIII.
- Question 17.
- POIDS Dl DÉCIMÈTRE CUBE !VE AL.
- MM. Becquerel.
- Fizeu.
- Govj.
- Holte.v.
- DE JOLl.V.
- Miller.
- Pelicot. de Szily.
- WlLD.
- Lieu de réunion : Cabinet de M. Becquerel.
- COMMISSION IX.
- Questions 18; 1901 i 1.
- MATIÈRE ET FORME DU KILOGRAMME.
- M\l. Deville.
- Herr.
- Holten.
- DE J.VCOBI.
- DE JûLLV.
- DE KrCSDER.
- Miller.
- Pelicot.
- Stas.
- VYrede.
- Lieu de réunion : Ancien amphithéâtre.
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- COMMISSION X.
- Question 23.
- BALANCES ET PESÉES.
- MM. Broc h.
- Chisholm.
- Foersteb.
- Goti.
- Holtex.
- Lang.
- Stamiart.
- Stas.
- Tbesca.
- Lieu de rÉgxion : Bibliothèque.
- Le travail de l’organisation des sous-eonomissions devant employer la journée de demain, M. le Président est d’avis de remettre la séance prochaine à samedi i heure, dans l’espérance que quelque rapport pourra déjà être prêt.
- La Commission accepte cette proposition, et décide en même temps quelle ne tiendra pas de séance générale le dimanche.
- La séance est levée à h heures et demie.
- Le Président,
- Otto Strcve.
- l*s Secrétaires,
- A. Hirscii; H. Trbsga.
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- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SEANCE Dl 28 SEPTEMBRE 1872.
- La séance est ouverte à i heure et quart, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président.
- Sont présents : M. Mathieu, président; MM. Herr, Hil-gard, Miller, général Morin, vice-présidents;
- MM. Becquerel, Bosscha, Broch, Chbholm, Deville, Fizeau, Foerstcr, Govi, Heusschen, Husny, Holten, général Ibaiiez, de Jacobi, général Jarras de Jollv ,de Krusper, Von Lang, Maus, Peligot, marquis Ricci, Stamkart, R. P, Secchi, Soutzo, Stas, de Szily, Wild, baron Wrede;
- MM. Hirsch et Tresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopte sans observation.
- M. Foerste!» informe la Commission que M. le général Baeyer, qui avait été désigné comme commissaire de la Prusse, s’est trouvé indisposé au moment de son départ.
- M. Hirsch remet de la part du général un travail imprimé sous le titre de : Maasvergleickungen, \n livraison, contenant les comparaisons faites avec la copie n* 1 o de la toise de Bessel.
- Ce travail est aussitôt mis à la disposition de la Commission.
- M. Hirsch a on outre reçu de M. le général Baeyer une notice manuscrite sur les travaux métrologiques exécutés par le bureau central de l'association géodésique, et, après en avoir fait une courte analyse, il propose que cette notice soit imprimée à lu suite de nos procès-verbaux.
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- Cette impression est ordonnée, et M. le Président exprime tout à la fois les regrets qu’éprouve l’assemblée par suite de l’absence de M. le général Baever et des circonstances qui le retiennent, et ses remercîments pour l’envoi qu’il a bien voulu faire de ses intéressantes communications.
- M. le Secrétaire dépose, au nom de M. Airy et de M. Chisholro, un mémorandum sur la question de la création du bureau métrique international.
- M. Collardeau-Vacher a adressé à la Commission une note imprimée : De la vérification des alcoomètres et des aréomètres.
- Plusieurs commissions font connaître la composition de leurs bureaux, ainsi qu’il suit : x
- COMMISSION I. Le R. P. Seccui. président;
- M. Hilgaf.d, vice-président: M. Govi, rapporteur.
- COMMISSION II.
- COMMISSION III.
- COMMISSION IV.
- M. le baron Wrede, président;
- M. deJacobi, vice-président;
- M. H. Sainte-Claire-Dkville, rapporteur. M. le général Mobix, président;
- M. le baron Wrede, vice-président;
- M. le général Ibaxez, rapporteur.
- M. E. Becquerel, président;
- M. de Jolly, vice-président;
- M. Bosscha, rapporteur.
- COMMISSION VI.
- M. Miller, president;
- M. Stamkart, vice-président ; M. Fizeac, rapporteur.
- COMMISSION VII. M. Foerster, président;
- M. le général Ricci, vice-présideni ; M. Heusscuf.x, rapporteur.
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- Les autres commissions sont priées de constituer également leurs bureaux.
- \I le baron YVrede, président de la deuxième commission, annonce que le rapport est terminé; ses conclusions ont été adoptées à l'unanimité des membres de la commission, et M. Deville est prêt !\ en donner lecture.
- M. Henri Sainle-Claire-Devitle donne lecture du rapport.
- RAPPORT DE LA DEUXIÈME COMMISSION.
- Question 7.
- MATINE EN LAQUELLE LE MÈTRE INTERNATIONAL SERA CONSTRUIT.
- Si. dans les ruines d’une des grandes villes de l'antiquité, on trouvait aujourd’hui une règle d'or ou de toute autre matière inaltérable, donnant la mesure d’un palme, d’un pied ou d’une coudée, règle portant une indication précise et authentique de sa valeur comme étalon, tel qu’il a été adopté par une des races de l'ancienne civilisation, ce serait une découverte mémorable pour l'archéologie cl pour la science. Les étalons que nous allons établir devront rendre un pareil service à nos descendants, qui, dans des centaines ou des milliers d’annees, fouilleront nos ruines comme nous fouillons celles que nos aïeux nous ont laissées.
- Pour assurer la durée en même temps que la précision de notre œuvre, il faut construire notre mètre avec une matière inaltérable à l’air, au l’eu et aux agents chimiques qui, par des circonstances même improbables, peuvent entrer en contact avec elle. 11 faut qu’elle résiste aux actions mécaniques qui peuvent s'exercer sur elle, soit par friction, soit par compression, soit par des chocs. Il faut qu’elle possède des propriétés physiques invariables avec le temps; en d’autres termes, qu’elle ne subisse pas ces modifications qu’on appelle moléculaires et spontanées, et qui en réalité dépendent de la variation incessante des circonstances physiques qui nous entourent : la température, la pression, le magnétisme terrestre, etr.
- Il faut, pour satisfaire à ces conditions ;
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- Une matière inoxydable, insensible à l’action de l'ozone, du soufre, du chlore, de l'hydrogène sulfuré, de l'ammoniaque, de I eau, du sel marin et même de quelques acides et alcalis. Il faut qu’elle résiste à la température rouge que les incendies peuvent produire; que sous cette influence elle ne puisse ni sc recuire, ni se tremper-, que-par conséquent elle ne subisse aucune altération, ni dans ses dimensions, ni dans sa composition.
- a* La matière de nos étalons doit être dure, c'est-à-dire se laisser rayer difficilement; il faut que son coefficient d'élasticité soit assez grand pour qu’une déformation permanente ne se produise que sous l'influence des pressions les plus énergiques; il faut que sa cohésion soit grande pour qu’elle ne sc brise pas sous l’influence d’un choc même assez violent; il faut que le poli de sa surface et sa rectitude décèlent toute modification de sa forme normale.
- 3* La matière, si elle est amorphe, ne doit pas cristalliser spontanément. Si elle est cristallisée, ce doit être dans le système régulier et sans qu'elle puisse changer de forme cristalline, changement qui correspond toujours à un changement de densité et par suite à une déformation. File ne doit pas être susceptible de se tremper, c’est-à-dire que ses proprié tés physiques ne doivent pas être affectées par une 6uiteac variations plus ou moins brusques ou plus ou moins étendues de la température. Enfin elle doit être peu ou non magnétique pour n'avoir à subir l’action d’aucune force autre que la pesanteur.
- En outre de ces propriétés qu'il faudrait trouver dans la matière du mètre, supposé fini et comparé, il en est d’autres qui s’imposent à nous par la facilité qu’elles apportent à sa construction et par les exigences de la Commission internationale.
- Pour atténuer l'iafluencc des erreurs dues à la variation de la température pendant les comparaisons, il est à désirer que le coefficient de la dilatation de la matière entre les limites de cetic température soit nul ou au moins aussi faible que possible.
- La Commission a décidé que tous les étalons construits, non-seulement seraient comparés avec les mêmes instruments, mais encore seraient composés de la même substance. Si celle substance est un produit naturel. il faudra non-seuiemenl qu’elle soit homogène dans chacune des règles, mais encore que l’identité absolue existe entre les matières de toutes les règles et quelle soit démontrée par les épreuves chimiques et physiques les plus rigoureuses. Si la matière est un produit de fabrication, par exemple un métal, toutes les règles devront être prises dans une même masse, dont toutes les parties devront être parfaitement homogènes.
- Ceci posé, nous allons examiner successivement les avantages et les
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- inconvénients que présentent les substances auxquelles on pourrait avoir recours pour fabriquer les étalons projetés.
- I* QUARTZ.
- Si on pouvait trouver un cristal de quartz limpide, homogène, dans lequel on taillerait des parallélipipèdes de la longueur d'un mètre nu moins, et en nombre suffisant. on aurait une matière qui satisferait à la plupart des conditions qui viennent d'ètre posées. Seulement, cette matière serait peut-être un peu fragile, surtout si elle présentait des plages ou un commencement des fractures naturelles. Elle aurait de plus l'inconvénient de ne pouvoir résister au feu, les cristaux de quartz éclatant en fragments sous l'influence d’une température même peu élevée. Mais un tel cristal existe-t-il dans un tel état de perfection ? Car il est bien entendu qu'une agglomération de cristaux qui se pénètrent intimement ne pourrait convenir: elle ne présenterait aucune garantie d’homogénéité quant à sa dilatabilité, qui n’est pas la même dans le sens de l’axe de ces cristaux ou dans un sens perpendiculaire.
- a“ VERRE.
- Le verre est une substance fusible, fragile, très-altérable à l’air humide, qui ternit sa surface comme on le voit aux carreaux de nos écuries. Le verre tend toujours, par les variations de température, vers l’état cristallin qui constitue le verre dévitrifié. Rien ne ressemble plus au verre, par ses propriétés caractéristiques, que la cire à cacheter. C’est pour cela que les jeunes verriers s’exercent à la fabrication des gobcleteries en trempant une canne de verrier clans la cire à cacheter fondue, et en souillant, manipulant cette cire comme ils souffleront et manipuleront plus tard la matière vitreuse elle-même. Le verre, comme la cire, se ramollit bien avant de fondre, eteeramollissement commence à une température inférieure à 44o degrés. Sait-on ce que deviendrait une lame de verre d’un mètre, supportée par ses extrémités et fléchissant sous son propre proids? Peut-on affirmer qu’elle ne se déformerait pas à la température ordinaire comme se déforme entre nos doigts un bâton de cire à cacheter qui, fondu, brûlerait cruellement la main ?
- Le verre se trempe avec une telle facilité, qu’il est rare d’en trouver une lame de quelque épaisseur qui ne dépolarise pas la lumière, même quand on a eu soin de la recuire longtemps. Cette trempe se modifie par les changements de température (c’est ce qui explique la variation du zéro dans les thermomètres} et détermine nécessairement un changement notable de la densité. La dévitrificalion produit le
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- même effet et dans le même sens. Par conséquent, un mètre en verre subirait avec le temps un raccourcissement qui pourrait être considérable. M. Stas a observé dans des étalons d’acier trempé des altérations spontanées du même genre.
- 3® métaux.
- Les deux métaux qui seuls satisfont aux conditions d'inaltérabilité qu’exige votre Commission sont l’or et le platine; tous les autres, du moins ceux qui sont à notre disposition, s’altérant à l’air pur ou chargé d’hydrogène sulfuré, de vapeur d’eau, d’ammoniaque ou d'ozone. Mais l’or est évidemment trop mou.
- Quant au platine, c’est lui qui constitue le mètre prototype des Archives, et le choix de cette matière par la première Commission du mètre est bien justifié par l’état de conservation de l’étalon qu’elle nous a laissé. Mais il faut dire que ce platine, préparé par Janety au moyen de l’arsenic, est un alliage contenant tous les métaux de minerai que la potasse n'altaque pas, c'est-à-dire du rhodium, du palladium et surtout de 1‘iridiutu en quantité notable C’est un platine dur, que nous ne pourrions facilement reproduire. On trouverait aujourd'hui et avec juste raison que le platine du commerce est, comme l’or, trop mou pour servir à la fabrication du mètre. Mais il faudra, dans le choix d’une autre matière, se rapprocher autant que possible des propriétés si précieuses de la règle des Archives.
- ALLIAGES.
- Pourqu’un alliage puisse servir à la construction de nos règles, il faut qu après avoir été fondu et coulé, il produise un lingot homogène. Un petit nombre d'alliages satisfont à cette condition. La plupart d'entre eux produisent, en sc solidifiant, le phénomène de la liquation. Ils se séparent en plusieurs alliages de compositions différentes qui se superposent, pendant le refroidissement, en couches confusément distribuées suivant l’ordre de leur fusibilité et de leur densité. Les alliages du cuivre avec l’étain et l'argent, de l’argent avec le platine, sc liquatenl avec une facilité remarquable et ne sauraient donner un lingot homogèue.
- Le laiton et le bronze d'aluminium, qui sont homogènes, et tous les alliages où le cuivre domine doivent être écartés comme altérables et trop dilatables. Quant aux alliages de cuivre et d’or, où ce dernier
- Peut-être un peu d‘a
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- métal devrait être en quantité prépondérante, leurs propriétés pliy siqves ne suffiraient pas pour compenser le prix élevé de leur matière.
- Pour satisfaire autant que possible h toutes les exigences énoncées au commencement de ce rapport, il ne reste plus que le seul alliage «le platine et d’iridium, alliage composé de métaux absolument inaltérables par tous les agents atmosphériques, par le feu et par Ja Dres-que totalité des réactifs de nos laboratoires. $ous ce rapport, il ne laisse rien à désirer. Mais il lui manquera certainement quelques-unes des qualités qui constituent le métal parfait que nous cherchons. On ne sait pas encore lui donner un poli aussi fin (,) que le poli spéculaire de l’acier ou de l'argent. Peut-être y a-t-il. à ce point de vue, quelque infériorité qu’il faudra faire disparaître ou quelque difficulté à tourner ; mais il possède des qualités exceptionnelles qui résultent des faits suivants :
- i® Les deux métaux cristallisent tous les deux dans le même système, le système régulier, et ils ont la même densité: ai,i5.
- a® Les alliages de ces deux métaux à 1 o, 20, 3o p. 0/0 d’iridium ont encore la même densité: ai,i5, de sorte qu’il n'v a aucune contraction pendant leur dissolution, ce qui exclut toute idée d’une séparation par liquation. 11 en résulte que la fonte de ces alliages produira toujours une matière homogène, comme l’ont prouvé l’analyse et l'élude des propriétés physiques de la matière prise à diverses hauteurs dans les lingots.
- 3* De toutes les matièresmétalliques (non compris tarsenic et V osmium) c’est le platine et l’iridium qui se dilatent le moins par la chaleur, de sorte que l’influence des erreurs les plus redoutables, qui sont dues à la variation de la température pendant la comparaison des mètres, sera atténuée, autant que possible, surtout si l’on remarque que le coefficient de dilatation du platine iridié est sensiblement le même que celui des règles de Borda, dont le métal doit être considéré comme identique avec celui du mètre des Archives, premier terme de toutes nos comparaisons.
- 3° bis. Le platine contenant 10 p. 0/0 d’iridium a été expérimenté par M. Fizeau dans ses recherches sur la dilatabilité des corps par la chaleur. J1 constitue la matière du trépied dont il s’est servi pour ses nombreuses déterminations. Son coefficient de dilatation est donc, de tous ceux que nous connaissons, celui qui a été fixé par le plus grand nombre d’épreuves les plus exactes et qui a résisté au plus grand nombre de variations de la température.
- 0 Voyez procès-verbaux du Comité préparatoire (avril 187a), page 34.
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- Le platine iridié, comme le platine des règles de Borda, présente un coefficient de dilatation fixe et invariable avec le temps. C’est ce qui résulte, d’une part, de nombreuses'observations successives, faites pendant cinq années avec un même appareil de dilatation en platine iridié, et, d’autre part, de la concordance complète, reconnue à soixante années de distance dans les mesures de dilatation de la règle n° t de Borda, faites par Borda lui-même, et récemment par le général Ibanez.
- 4° Les alliages de platine et d’iridium présentent une dureté et une rigidité très-grandes.Le coefficient d’élasticité déterminé sur l’un deux par M. Tresca w est considérable, ainsi que leur cohésion ou résistance à la rupture. Il se coupe très-bien sous l’action du diamant, et les traits de 3 millièmes de millimètre, vus à un grossissement de 3oo à 6oo fois, sont parfaitement réguliers
- 5° Si la proportion d’iridium est convenablement fixée, la malléabilité, la ductilité de l’alliage sont telles qu’on peut, parle laminoir, le marteau et les élampes, transformer les plus gros lingots en autant de lames, verges ou règles de forme quelconque que l’on voudra.
- 6° Le platine s’obtient avec la plus grande facilité à l’état de pureté. Il en est de même de f iridium, pour lequel des procédés récemment indiqués ont donné les résultats les plus satisfaisants. Par ces procédés et avec les matières premières qui existent dans le commerce, il pourra être préparé des quantités plus considérables de ces deux métaux que La Commission n’en pourrait utiliser. Leur prix varie entre 700 et 1000 francs le kilogramme.
- 7* Les procédés expérimentés depuis près de quinze ans et utilisés journellement peuvent s’appliquer aussi facilement à la fusion du platine iridié qu’à la fusion au platine pur, et toutes les règles que demandera la Commission pourront sortir d’un même lingot parfaitement homogène.
- 8° L’alliage de platine et d’iridium s'analyse avec précision, de manière que la composition de chaque règle pourra être contrôlée avec sécurité. En conséquence, voire commission unanime, et d'accord avec la commission des recherches préparatoires, a l'honneur de vous proposer :
- de 1
- Commission internationale du mètre, section française.piocès-verbaox ai à septembre 187a, page 26.
- Procès-verbaux du Comité des i-eriicrcbes préparatoires, page 34.
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- Avec une tolérance de a p. o/o en plu» ou en moins;
- a# De fabriquer avec le lingot provenant d’une coulée unique, à l'aide des procédés usités dans le travail des métaux connus, des règles dont le nombre et la forme seraient déterminés par la Commission internationale.
- 3® De recuire ces règles pendant plusieurs jour» à la température la plus élevée pour n'avoir plus à leur faire subir que les plus faibles action* mécaniques avant de les porter sur les instruments compara-
- Fab. Wrede, président ; de Jacodi, vice-président; DrO. Bbocu;
- J. Stas; Eugène Peligot; J. Bosscha; H. Fizbac;
- H. Sainte-Claibe-Deville, rapporteur.
- M. lb Président remercie M. Deville de la communication de ce rapport si lucide et si concluant, et la discussion est ouverte sur les conclusions.
- \1. Wild a écouté avec la plus grande attention le brillant exposé de M. Deville; mais il ne pourrait encore et dès à présent se prononcer en faveur du platine iridié.
- Tous les physiciens admettront que les seuls corps cristallisés présentent une stabilité définitive, tandis que tous les métaux fondus, au contraire, peuvent éprouver de notables modifications.
- Dans le mémoire qu’il a récemment offert à la Commission, M. Wild a relaté qu’après avoir fait construire deux décimètres en quartz et deux décimètres en laiton, il a soumis un des décimètres de chaque substance aux épreuves suivantes, avant de les comparer à nouveau, et à trois dixièmes de micron près, avec leurs similaires.
- Un changement douze fois répété de la température, de o° à 4o°, a laissé au quartz sa longueur primitive, mais le laiton a varié d’un micron.
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- Les deux échantillons ayant été emballés avec soin, et roulés dans un tonneau, pendant douze heures, sur le pavé de Saint-Pétersbourg, le laiton seul s’est encore allonge d’un micron.
- 11 y aurait donc lieu de craindre, d'après M. Wild, qu’un mètre métallique pût varier, par des actions mécaniques , d’au moins un centième de millimètre. Aussi voudrait-il que les mêmes expériences fussent répétées sur deux règles en platine. Puisque nous voulons faire une œuvre séculaire, il n’y a aucun inconvénient à attendre quelques jours encore avant de nous prononcer.
- Aussi M. Wild demande-t-il que :
- i° U soit décidé que l'on fera de suite, avant que la Commission ne se sépare et avant de prendre aucune décision, l’expérience qu’il vient d'indiquer;
- a* Et, si une modification quelconque était constatée, chaque mètre devra être accompagné d'un témoin en quartz de dix centimètres de longueur.
- Ces témoins ne seraient pas d’un prix élevé, et M. Wild fait remarquer que la forme proposée par M. Tresca poulie mètre permettrait d'y tracer dix divisions qui en rendraient la comparaison avec le décimètre témoin, extrêmement bette et sûre.
- M. Hirsch, en traduisant ce discours de M. Wild, fait remarquer qu’à son avis, en tenant compte des compensations probables, l'expérience citée ne conduirait qu’à une variation du mètre de de millimètre, contre laquelle cependant il convient encore de se tenir en garde.
- M. Stbcvb fait remarquer à l’assemblée que la discussion peut parfaitement se continuer sur la question des expériences à faire, mais qu’il conviendrait de réserver pour un autre paragraphe celle des témoins
- M. de Jacobi appuie les propositions de M. Wild, et il croit qu’on pourrait aussi expérimenter sur l’influence qn’exer-
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- ceraicnt. sur des barres do platine, des oscillations entretenues pendant un certain temps.
- Quant au transport des mètres, il croit que les observations des chronomètres démontrent qu’il est beaucoup moins dangereux par bateau que par railway.
- M. Morin rappelle que le platine iridié a été soumis par M. Fizeau à des variations considérables de température, et engage M. Tresca à faire connaître les résultats négatifs des expériences qu'il a faites sur l'influence des vibrations.
- M. Cuisholu donne lecture des raisons présentées par M. Airv contre l'emploi du platine, et demande que la Commission veuille bien faire savoir si elle les a prises en assez sérieuse considération.
- M. Deville répond que la Commission s’est très-vivement préoccupée des objections de M. Airy; seulement elle a cru devoir se borner à établir des principes applicables à toute une catégorie de matières, sans viser dans son rapport aucune d'elles en particulier. Tous les alliages de cuivre ont été écartés par deux raisons qui leur sont communes : aucun de ces alliages n'est à l'abri de toute action chimique; ils s'oxydent et se sulfurent; on ne peut doncadmeltrc qu’ils se conserveraient indéfiniment dans leur état primitif. Ces actions seraient surtout è craindre si elles se manifestaient sur les bords des traits, où elles risqueraient de faire dès lors de rapides progrès.
- D'un autre côté, leur excessive dilatabilité par rapport à celle du platine n’était pas de nature à les recommander, parce quelle est plus que double; ce point est d'une importance capitale, puisque l'on manifeste la crainte qu'avec le platine une erreur d'un centième de degré sur la température n’eût déjà une influence lâcheuse.
- Quant à la recherche que l’on pourrait faire d'un métal pour lequel la rupture se produirait brusquement, avant
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- que la limite des déformations élastiques fût atteinte, il y aurait toujours lieu de craindre que cette rupture ne fût le j résultat de quelques défauts d'homogénéité, le point de J rupture correspondant alors à la partie la plus faible qui ne a se trouve pas dans le même état d'équilibre que les autres. j
- Quant aux expériences que désire M. Wild, oui certainement, elles devront être réalisées et suivies avec le plus grand soin ; aucune règle ne devra être portée sur le comparateur avant d’avoir subi d’une manière satisfaisante ces épreuves, et avant qu’on ait même constaté la fixité de son coefficient de dilatation.
- Mais fine faudrait pas, pour cela faire, opérer sur les premières barres venues, et l’on ne saurait en quelques jours instituer de pareils essais, puisqu'il faudrait d'abord posséder doux barres bien identiques etsoumises à un recuit suffisant-ment prolongé. En y réfléchissant M. Wild reconnaîtra que ce sont là des préparatifs d'une délicatesse extrême, qu'il ne faut pas chercher à précipiter.
- M. Fokuster rappelle qu'en proposant l'emploi du platine iridié, le Comité des recherches préparatoires avait fait certaines réserves au sujet des expériences préliminaires qui avaient été indiquées. Peut-être M.Tresca pourrait-il donner quelques indications sur ce qui a été réalisé, sous ce rapport, depuis les réunions du Comité.
- M. Taescx regrette d'être obligé de prendre part à la discussion, mais il craindrait de manquer de déférence i envers ses collègues en hésitant davantage à s'y engager, à tort ou à raison. Au reste, il ne s'occupera que de la partie mécanique de la question, après avoir toutefois présenté quelques observations toutes pratiques.
- 11 semblerait, d'après quelques-unes des observations précédentes, que le métal proposé ne puisse être accepté que quand il aura été étudié pour cet usage même par les procédés les plus délicats; il faudra cependant se décider sur
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- bien des poinls avantl'expérience, ou alors il ne nous resterait plus qu’à nous ajourner, après l’énoncé de chaque incertitude et jusqu’à ce quelle soit absolument résolue.
- Ce n'est pas pour attendre successivement la solution de toutes ces incertitudes, mais pour obtenir une appréciation raisonnée sur les probabilités de la réussite, que l’on a fait appel à tant de savants ici réunis. On leur demande si, dans l'état actuel des choses, le métal proposé est celui qui répond le mieux aux données du problème à résoudre. Ils auront rendu un grand service quand ils auront répondu sur toutes les questionsd’après leurs connaissances acquises et par voie de déduction logique. Leur demander autre chose ne serait-ce pas leur imposer une tâche impossible, s'ils ne devaient faire un pas sans que ce pas fût absolument assuré ') En ce qui concerne la question qui nous occupe, M. Fizeau a d'ailleurs démontré que les ébranlements moléculaires n'ont pas une influence bien dangereuse, puisque l'immersion d’un même fragment de platine iridié, répétée dix fois de suite et rapidement dans la glace fondante et dans l'eau bouillante, n’en a pas modifié le coefficient de dilatation d'une manière appréciable, bien qu'il eût fait usage, en cette circonstance, de son procédé si délicat, qu’il permet de mesurer des longueurs absolument inappréciables par tout autre.
- S’il est vrai que les essais recommandés par le Comité des recherches préparatoires ne puissent être tentés avant la construction du comparateur définitif, on n'est donc pas pour cela sans donnée aucune sur les propriétés de l’alliage, caries ébranlements dont nous venons de parler semblent bien autrement énergiques que ceux auxquels un mètre puisse jamais être soumis.
- Des vibrations obtenues par le frottement énergique d'un drap saupoudré de colophane n’ont pas déterminé, au bout de plusieurs heures, sur une grande règle de laiton, le
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- moindre allongement, qui fut accusé sur les comparateurs dont on sest jusqu’à présent servi.
- Et à cet égard encore il importe de remarquer que tous les corps solides étudiés avec quelque soin manifestent une période d’élasticité imparfaite qui précède la rupture et dont il est difficile d’admettre la suppression complète pour un corps déterminé. Si, par impossible, cette propriété existait pour une certaine matière, il faudrait même en conclure qu’elle est par avance dans un état moléculaire tout à fait instable et forcé.
- M. Tresca croit qu’il faut encore faire ressortir les garanties que présente le coefficient d’élasticité du platine iridié, pour lequel il a trouvé un chiffre plus élevé que ceux résultant des déterminations faites sur toutes les autres matières, plus élevé d’un quart que celui de l’acier.
- Dans les expériences par lesquelles il a obtenu cette détermination, la barre provisoire, du poids de 5 kilogrammes, reposait sur deux appuis écartés de 90 centimètres ; au milieu de cette portée on l’a chargée successivement jusqu’à ) 6kilogrammes, ce qui,avec le poids propredela barre, formait une charge totale de a 1 kilogrammes. Les flexions sont restées très-exactement proportionnelles, soit pendant le chargement, soit pendant le déchargement; et, avec un ca-thétomètre indiquant le centième de millimètre, on a constaté que la barre revenait exactement à sa forme primitive. Dans quelle circonstance une telle barre, employée comme étalon métrique, pourrait-elle être soumise, par suite d’ébranlements calorifiques ou mécaniques, à de tels efforts? La limite d’élasticité est encore cependant bien loin d'être atteinte, et, sur la demande que lui a adressée notre collègue M. Bosscha, la barre est remise en place pour que la charge puisse être portée jusqu a 60 kilogrammes, certainement, sans aucune crainte de déformation non élastique.
- Il ne serait donc pas exact de dite que le platine iridié n’a pas été soumis à des épreuves suffisantes; aucune autre
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- substance ne peut lui être comparée sous Je rapport de scs préparations mécaniques, et la Commission pourrait en toute sûreté en recommander l’emploi, quand bien même il ne serait pas, à tous égards, supérieur à toutes les autres matières que l’on pourrait proposer pour le meme but.
- M. Fizeàc dit que les expériences de M. Wild ne touchent pas à la question qui nous occupe. Il s’agit en effet de savoir, non si le laiton peut être modifié par des ébranlements moléculaires, ce qui ne saurait être douteux, mais s’il en est de même du platine, ce qui est tout à fait différent.
- Tous les physiciens admettront que, si un changement moléculaire est assez grand pour modifier les dimensions d'une barre, une variation corrélative interviendra nécessairement dans le coefficient de dilatation. Or, sans revenir sur ce qui a été dit par M. Tresca, sur les expériences directes auxquelles a donné lieu le platine iridié, il se trouve précisément que l’une des règles de Borda nous fournit, pour l’intervalle de temps le plus considérable que l’on puisse citer dans cet ordre de connaissances, des preuves nombreuses de l’inaltérabilité du coefficient de dilatation du platine.
- M. le général Ibanez a eu à sa disposition le module n° 1 de Borda, dont Delambrc s’est servi dans le midi de la France, et qui a ainsi beaucoup plus voyagé qu’aucun des étalons de cette époque, et il a trouvé en 186a, pour le coefficient de dilatation de cette règle, exactement le même chiffre que Borda.
- Néanmoins M. Fizeau, comme M. Wild, aurait désiré que les essais recommandes par le Comité des recherches préparatoires fussent faits; mais, en même temps qu’il le demandait, le Comité mettait un obstacle absolu à leur exécution, puisqu’il décidait que Tétude des comparateurs se bornerait à l’exécution des dessins. Ces dessins sont en ce moment sous les yeux des commissions appelées à les examiner, et nous avons ainsi accompli notre mission jus-
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- qu'à l’extrême limite du possible. 11 reste donc établi qu’aucun fait cité, soit par M. Wild, soit par M. le général Baever, soit paraucun autre physicien, ne justifie les craintes énoncées. On aurait pu prédire, au contraire, le résultat indiqué par M. Wild avec le laiton; le meme résultat aurait été obtenu avec l’acier, comme l’a prouvé M. Stas, surtout avec l'acier trempé; il y a même lieu de croire qu’il pourrait être observé sur du platine très-écroui, et c’est pour cela que la Commission a dù recommander un recuit très-pro-longé.
- M. Hirsch est maintenant partisan du platine iridié; la plus grande partie de ses doutes a disparu par suite des recherches et des explications de la Commission française.
- Mais il croit n’être pas le seul à conserver encore quelques craintes sur le degré de stabilité moléculaire de ce métal. La constance de dilatation de la règle de Borda est-elle vraiment une preuve décisive, ou bien en doit-on conclure seulement que les changements seraient moindres qu’on n’avait pu le craindre précédemment?
- La raison qui entraîne son vote tient surtout à ce que, malgré les espérances données, on n’a pas encore obtenu de cristaux de quartz d'une suffisante dimension, et qu’en définitive le platine iridié parait être, dans l'état actuel des choses, la matière qui présente les meilleures conditions. Il est d'ailleurs d’autant plus rassuré que les expériences seront faites, et il faut espérer qu’elles justifieront le choix actuel en montrant que les variations ne seront pas supérieures aux limites d’exactitude des comparaisons.
- En tous cas il est bien entendu que les exnériences seront faites en temps opportun par la Commission internationale ou par son organe exécutif.
- M. Deville ne croit pas qu’il y ait lieu de présenter une résolution de détail en ce sens; la sous-commission elle-même a entendu que les expériences seraient faites; elle les
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- a prévues el elles fout en quelque sorte partie intégrante tles conditions exprimées par les résolutions.
- M. Govi désire aussi quelles soient entreprises, mais, quoi qu’il arrive, elles n’ont peut-être pas toute l'importance qu’on leur attribue, car elles ne sauraient absolument décider de l'avenir.
- M. Wild insiste encore pour qu'au cas de variation constatée, chaque mètre soit accompagné d'un témoin en cristal de roche; et sans doute il n’aurait pas manifesté toutes ces inquiétudes si le rapport, dans un paragraphe spécial, avait accusé l'obligation de faire les expériences ; il lui suffit maintenant que cette obligation soit mentionnée au procès-verbal.
- M. Fizeac est aussi partisan du témoin, soit en cristal de roche, soit en béryl.
- La discussion est déclarée close et l'on procède au vote à main levée avec contre-épreuve.
- La première proposition de la Commission est adoptée à l’unanimité.
- La deuxième est volée à l'unanimité moins une voix (M. Hilgard);
- La troisième également à l'unanimité.
- En conséquence, la Commission internationale a décidé, sur la 7* question :
- 1° D’employer pour la fabrication des mètres un alliage composé de :
- 90 pUlir.e
- avec une tolérance de a p. o/b en plus on 011 moius ;
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- a* De fabriquer avec le lingot provenant d’une coulée unique, à l’aide des procédés usités dans le travail des métaux connus, des règles dont ie nombre et la forme seront déterminés par la Commission internationale;
- 3° De recuire ces règles pendant plusieurs jours à la température la plus élevée, pour n’avoir plus à leur faire subir que les plus faibles actions mécaniques avant de les porter sur les instruments comparateurs.
- Conformément à la proposition de M. le Président, la prochaine séance générale aura lieu le mardi octobre, à 1 heure. Les sous-commissions sont invitées à faire inscrire quelques-uns de leurs rapports à l’ordre du jour.
- La séance est levée à 4 heures.
- Les Secrétaires,
- A. Hirscb; H. Tresca.
- Le Président, Otto Sthove.
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- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SÉANCE DU 1* OCTOBBE 1872.
- La séance est ouverte a 1 heure et demie, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président
- Sont préaenls : M. Mathieu, président; MM. Herr, Hil-gard, Miller, général Morin, vice-présidents ;
- MM. Bosscha, Chisbolm, Deville, Fizeau, Foerster, Gay.Govi, Husny, général Ibaiiez, dejacobi, général Jarras, de Jolly, de Krusper, Von Lang, Peligot, Maus, général Ricci, Soutzo, Stamkart, Stas, de Szily, baron Wrede ;
- MM. Hirsch et Tresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté sans observation.
- M. le Secrétaire prie M. Hilgard de dire au bureau s'il désire que son vote négatif soit mentionné, avec son nom, au procès-verbal, sur la seconde des propositions adoptées à la dernière séance.
- M. Hilgard déclare qu'il n'a volé contre la proposition que faute d'explication suffis a nte, et il exprime le désir d’être compris, avec tous ses collègues, dans la résolution affirmative de la deuxième proposition.
- Les bureaux des quatre dernières commissions ont été constitués ainsi qu’il suit :
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- COMMISSION V. M. le général Ricci, prcaideal.
- M. Herr, vice-président.
- M. Macs, rapporieur.
- COMMISSION VIII. M. Govi, président.
- M. H01.TM. vice-président.
- M. Wild, rapporteur.
- COMMISSION IX. M. Stas, président.
- M. de KnuspEn, vice-président.
- M. Deville , rapporieur.
- COMMISSION X. M. Broch. président.
- M. Vox Lang , vice-président.
- M. Cbisuolm, rapporteur.
- Aucune commission n'ayant depuis ia dernière séance terminé son travail, M. Hirsch propose de supprimer la réunion générale du jeudi 3, et d'attendre que quelques-uns des rapports soient déposés.
- Informations prises sur l’état d'avancement du travail des commissions, la prochaine séance est fixée au vendredi 6, à 1 heure.
- La séance est levée à 2 heures et demie.
- Le Président,
- Otto Steuve.
- La Secrétoires,
- A. Hirsch ; H. Tresca.
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- PROCÈS-VERBAL
- SÉANCE DU A OCTOBRE 1872.
- La séance est ouverte à i heure et quart, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président.
- Sont présents : M. Mathieu, président; MM. Herr, Hilgard, Miller, général Morin, vice-présidents;
- MM. Becquerel, Bosscha, Broch, Cervantes , Chisholm, Deville, Fave, Fizeau, Foerster, Govi, Heusschen, Holten, Ilusny-Bey, général lbaiiez, de Jacobi, général Jarras, de Jolly, de Krusper, Von Lang, Le Verrier, Maus, Peligot, général Ricci, R. P. Secchi, Soutzo, Stamkart, Stas, de Szilv, Torrès Calcedo, Wild, baron Wrede;
- MM. Hirsch etTresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté sans observation.
- M. Tresca présente à la Commission, de la part de notre collègue M. Hilgard, deux documents importants :
- i° Un volume intitulé : Comparison of weights and mea-sures of lenglk and capacily, reported to the senate of the United States, en 1832.
- Ce rapport est suivi d’un appendice très-développé qui forme une véritable histoire du service des poids et mesures aux États-Unis de i83a à 1807.
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- M. Tresca signale à la page -jb de ce volume la traduc-lion d'une note de Traités, qui ne parait pas avoir été publiée en France, surlo comparaison des mètres construits par la première commission des poids et mesures.
- Cette pièce importante devra nécessairement être reproduite parmi les documents de la Commission; mais il faudra se contenter d’une nouvelle traduction, la note originale ayant été détruite dans un incendie.
- a" Résultats des expériences faites pour déterminer la longueur de l'étalon de six mètres, et la mesure de sa dilatation,
- M. CwiSHOLM fait hommage de son sixième rapport sur les poids et mesures en Angleterre.
- Des remercîments sont adressés à nos deux collègues.
- M. le Président donne lecture d'une lettre de M. le professeur Pariatore. au nom delà direction do musée royal de physique et d'histoire naturelle de Florence, invitant les membres de la Commission à assister à l'inauguration du nouvel observatoire astronomique de celte ville, La Commission exprimera ses remercîments à M. Pariatore.
- M. le général Morin annonce que la troisième commission a terminé son travail et que M. le général Ibaiiez s’est fait inscrire pour la discussion des propositions qu’elle a à soumettre à la Commission générale.
- M. Becqcebel donne les mêmes indications A l'égard de la commission IV, dont le rapporteur est M. Bosscha.
- Ces rapports sont mis à l'ordre du jour dans l'ordre même qui vient d'être indiqué.
- M. le général les nez donne lecture de son rapport et des propositions de la commission 111.
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- RAPPORT DE LA TROISIÈME COMMISSION.
- Questions 8 et 10.
- FORME ET SUPPORT DU MÈTRE.
- La Commission internationale ayant décidé que les mètres étalons seraient construits en platine iridié, fondu et convenablement recuit, votre commission n* III, chargée de vous proposer la forme qu’il convient de donner à ces étalons et le mode de support, soit pendant les comparaisons, soit pour leur conservation, dans des conditions autant que possible invariables, vient vous soumettre le résultat de ses délibérations et vous présenter des résolutions concernant les questions 8 et i o.
- Au sein du Comité des recherches préparatoires, la question a été déjà posée de savoir si les traits devraient être tracés à la surface supérieure ou dans le plan moyen de la barre; votre commission s'est prononcée pour cetie dernière solution, et elle croit avoir trouvé le moyen d'éviter les inconvénients que l’on a reprochés aux procédés employés jusqu'à présent dans ce but.
- Les autres conditions que la commission s’est imposées ont pour objet d'obtenir, à égale quantité do matière, une grande rigidité dans le sens vertical et dans le sens horizontal: de faire que la barre prenne facilement une température aussi uniforme que possible et que l’on puisse au besoin tracer d'autres traits entre les deux traits extrêmes, pour faciliter les comparaisons avec un témoin d’une longueur égale à une subdivision.
- Notre collègue M. Trcsca, qui s'est occupé spécialement de cette question, a proposé à votre commission, et celle-ci a accepté à l’unanimité des membres présents, le projet d’une barre dont la section transversale affecterait à peu près la forme d'un X, dont les jambages sont reliés par une nervure horizontale, et présentant à découvert son plan neutre aux effets de la courbure qui pourraient se produire soit par la flexion, soit par les différences momentanées de température entre les surfaces inférieure et supérieure. C’est sur ce plan que l'on tracerait les différents traits.
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- On arriverait à celle forme en enlevant tic la matière à une barre île section carrée de 20 millimètres de côlë.
- Il résulte des calculs faits par M. Tresca, et répétés à sa demande par MM. Brocli cl Maus, qu'une barre de celle forme cl d’une section totale de 15o millimètres carrés environ fléchirait, sur ses supports, de quelques microns seulement; la surface neutre portant les traits ne subirait dans ces conditions qu’une variation réduite au minimum et égale à une très-petite fraction de micron. La règle ainsi construite pèserait moins de 3 kilog. 5o gr. ; elle offrirait une grande roideur dans les deux sens, particulièrement une roideur quarante fois plus grande que celle du mètre des Archives.
- Votre commission a jugé nécessaire de joindre à ce rapport la note détaillée de M. Tresca.
- Pour les étalons à bouts qui seront demandés par les différents pays, votre commission est d’avis que la section transversale delà barre doit avoir le même profil extérieur, mais en rendant la nervure symétrique dans le sens vertical, puisque l’axe neutre ne doit être nécessairement en vue qu’à ses extrémités. Quant aux bouts de la barre destinée à cet objet, votre commission vous propose la forme sphérique.
- Les dispositions de la barre étant données, voire commission vous propose comme support, pour les operations à faire avec les nouveaux mètres, le système adopté par M. le général baron Wrede, dans son récent mémoire, quoique M. Maus ait démontré, dans la note annexée à ce rapport, qu’il n’y aurait pas d’inconvénient, sous le point de vue de la résistance opposée par le frottement, à placer la barre directement sur un plan. La petitesse du raccourcissement que pourrait subir une barre portée sur deux points dont la distance, à chacun des bouts, a été déterminée par Bessel, l’avantage résultant de ce que la barre serait ainsi complètement en contact avec le milieu dans lequel on opérera, et l’extrême simplicité de la disposition, ont décidé votre commission en faveur de ce mode de support, destiné exclusivement aux opérations; mais, pour éviter les inconvénients qui ont été signalés comme résultant du contact continuel de la barre avec les rouleaux, voire commission vous propose de conserver habituellement chaque règle dans un étui.
- Reste à savoir comment le mètre des Archives devra être supporté pendant les opérations du tracé et des comparaisons. A ce sujet, votre commission ne saurait vous soumettre aucune décision définitive, à cause des difficultés matérielles qui pourraient se présenter au mo- j ment de l’exécution ; mais elle recommande à votre organe exécutif le |
- procédé de M. le général baron Wrede, comme l’un de ceux qui j
- pourraient être utilement expérimentés.
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- En conséquence, votre commission, à l'unanimité des membres présents, vient vous proposer les résolutions suivantes :
- i“ Les barres de platine iridié sur lesquelles on doit tracer les mètres à traits auront une longueur de 102 centimètres, et leur section transversale sera celle représentée par le modèle en bois décrit dans la note de XL Tresca ;
- 2° Les barres destinées à la construction des mètres à bouts auront une section transversale analogue, mais symétrique dans le sens vertical, conformément à la figure spéciale qui la représente. Les bouts seront alors travaillés suivant une sorface sphérique d'un mètre de rayon ;
- 3* Pendant toutes les opérations que l’on devra fairo avec les mètres étalons, ils seront portés sur les deux rouleaux indiqués par M. le général baron Wrede; mais, pour leur conservation, ils seront placés dans des étuis convenablement appropriés.
- Général A. Morin, président; Fab. Wrede, tice-p résident ;
- Général Ibanez, rapporteur; Docteur O. J. Brocu;
- Hcssy; Von Jacobi; Krcsper; H. Maos; H. Tresca.
- M. le Président remercie M. Ibaûez et la commission, et déclare la discussion ouverte sur ses conclusions.
- Après la lecture du rapport, M. Faye exprime quelque regret de ce que les conclusions de la commission soient indiquées comme ayant été prises à l’unanimité. Il n’a pu, en raison de sa santé, assister aux deux dernières réunions; bien qu’il ne veuille en rien retarder la discussion et qu’il reconnaisse ce qu’il y a d’ingénieux dans la forme proposée par la commission, il n’est pas absolument du même avis quelle à cet égard, non plus que pour ce qui concerne l’emploi des rouleaux et la disposition des bouts.
- M. Ibanez a déjà fait, sur sa minute, ia rectification que demande M. Faye, en indiquant que les propositions ont été votées à l’unanimité des membres présents; rien ne lui faisait d’ailleurs supposer, d’après la forme de la discussion, que M. Faye eût l’intention de ne pas accepter les propositions de la commission.
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- Des observations sont échangées relativement l'emploi des rouleaux et à la forme du mètre.
- M. Stbcve demande si les rouleaux, dont l'emploi est proposé pour la comparaison, seront également recommandés pour la conservation des mètres dans leurs étuis, ce qui, aux yeux de quelques personnes, aurait l’avantage de ne jamais faire reposer la barre que par deux points bien déterminés et de lui laisser, ainsi d’une manière permanente, une complète liberté.
- M. Fizbau serait plutôt d'avis de supprimer complètement les rouleaux, même pendant les comparaisons. Il n’a pas pour eux une grande sympathie, et, maintenant que nous pouvons obtenir une surface plane d'une exécution irréprochable et parfaitement vérifiée, il y a lieu de croire quelle serait préférable, dans tous les cas, aux rouleaux. Il semble en effet que la barre, devant en définitive porter au moins sur deux points, ne saurait être ainsi dans de plus mauvaises conditions; elle reposera bien rarement sur les points extrêmes, et l'effet imperceptible qui pourrait alors en résulter serait même sans importance, tandis que la suspension sur des rouleaux maintient la barre dans un état manifeste de tension moléculaire inévitable.
- Mieux vaudrait, selon M. Fizeau, se servir d'un support plain, de même métal que la barre, ou de toute autre matière de môme dilatation.
- M. Foerster, sans contester les calculs qui ont été présentés sur l’influence d’un retard de dilatation, désirerait que ceux de nos collègues qui représentent l’Angleterre voulussent bien s’expliquer sur les objections d« M. Airy à ce sujet.
- M. CinsHOLM ne trouve pas, dans les docurn.____i qu’il a
- sous la main, d’indications précises sur les expériences faites. 11 croit cependant que l'opinion bien connue de M. Air
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- repose plus spécialement sur les observations de M. Kater, qui avait constate que des discordances regrettables se manifestaient lorsque les étalons étaient placés sur un plan.
- A l’appui de cette observation, M. Chisholm donne lecture des passages, y relatifs, des deux lettres de M. Àiry, qui sont insérées dans nos procès-verbaux.
- M. le baron Wrede est d avis que. pour sa conservation. la barre doit être placée dans un étui, autant que possible à égalité de pression, comme on y parviendrait en la faisant reposer sur du velours ou telle autre étoffe molle.
- Quant à l'emploi d’un plan pendant les observations, il est permis de demander si ce plan se conservera toujours identique ou s’il ne sera pas lui-même dans un état de mobilité telle que les points en contact avec la barre pourront être très-variables; la suspension sur deux points présente sous ce rapport une bien plus grande sécurité, et permet de recourir à des moyens très-simples pour faciliter rajustement longitudinal pendant les opérations.
- M. Wrede est d’ailleurs partisan de la forme proposée par M. Trescu; mais il tient beaucoup à ce que la barre soit soutenue par deux rouleaux, pendant les comparaisons, ce moyen lui paraissant le meilleur pour la maintenir en parfait équilibre de température avec le milieu ambiant.
- M. Hirsch appelle l’attention de la Commission sur le profil adopté parla commission; il est d'autant plus disposé à l'admettre qu'il a toujours été partisan de la nécessité de faire les traits dans le plan des fibres neutres, en diminuant autant que possible le poids de 1 étalon, et en lui conservant la plus grande rigidité; mais il sera sans doute nécessaire que M. Tresca fasse connaître les raisons qui l'ont conduit à une forme qui s'éloigne, sans doute par des motifs plausibles, de la disposition habituelle.
- M. Tresca indique succinctement les principes qui l'ont conduit à étudier te profil proposé, comme satisfaisant le
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- mieux ou bon emploi de la matière, sous le rapport de la plus grande roideur et de la position entièrement apparente du plan des fibres neutres.
- Il énumère ensuite les avantages accessoires de cette forme au point de vue géométrique, mécanique, thermique; au point de vue aussi de la constatation de l'invariabilité des étalons, de la sûreté de l'exécution et des conditions économiques de la question.
- Ces divers points étant examinés dans un mémoire spécial, il n’est pas aussi nécessaire de les discuter avec les memes détails en séance, surtout si M. Broch veut bien prendre la peine, comme il en a manifesté l'intention, de discuter la question au point de vue de la théorie mécanique.
- M. Broch n'a que peu de chose à ajouter aux explications suffisamment complètes qui ont été données par M. Tresca; les motifs qui l'ont guidé principalement sont déduits de considérations relatives à l’égalité de température et à la raideur de la barre. M. le baron Wrede, dans son mémoire, a parfaitement exposé ces considérations; la forme tubulaire qu'il avait proposée en était aussi une première déduction toutà fait logique, mais la disposition de M. Tresca lui permet en outre de placer les traits dans le plan neutre, ce qui est certainement très-avantageux. M. Broch avait lui-même cherché une solution analogue, mais sans avoir cependant poursuivi cette donnée jusqu'à une réalisation aussi complète que celle de notre collègue.
- En rendant la surface neutre apparente, il a rendu les influences des retards de dilatation insensibles; en réduisant les épaisseurs, il a assuré, d’une manière plus complète, la condition de l'égalité de température, et il ne làut pas perdre de vue que c'est aux difficultés que rencontre ia réalisation de cette condition qu'il convient surtout d'attribuer la plupart des discordances que l’on remarque entre les différentes comparaisons.
- La forme proposée est donc rationnelle; bien que la com-
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- mission ait admis que la comparaison devait être faite sur des rouleaux, elle conserverait tous ses avantages si la barre reposait sur un plan; mais l'emploi des rouleaux isole la barre et facilite son déplacement. M. Broch tient encore à faire remarquer que la barre est d'une section absolument uniforme, qu’elle se prête par conséquent aux procédés du laminage et du rabotage, dans des conditions qui exigent en outre une parfaite homogénéité du métal ; l'absence de tout angle aigu est sous ce rapport fort intéressante.
- Quant aux calculs, M. Broch a voulu, non pas les vérifier, mais les faire entièrement lui-même, sur les données de M. Tresca-, les deux résultats isolés, s’étant trouvés parfaitement d’accord, ne laissent prise à aucune incertitude.
- M. Broch conclut en disant que, dans son opinion, la forme indiquée répond parfaitement, sur tous les points, aux exigences scientifiques les plus minutieuses.
- M.Tresca demande la permission de remercier M. Broch de cette appréciation flatteuse; le but qu’il s’était proposé est atteint au delà de ses désirs, et il ne prendra plus part à la discussion.
- M. Mathieu voit avec plaisir que les dispositions déduites, d'une manière rationnelle, de la théorie de la résistance des matériaux sont utilisées dans le cas qui nous occupe. Comme dans les grandes constructions, la condition de plus grande rigidité est ici très-désirable, et il pense que l’on peut adopter sans aucun inconvénient le profil proposé.
- M. Fayk est d’un avis différent; la forme cylindrique ou la forme prismatique le satisferait davantage. La forme proposée est plutôt celle d’un support résistant que d’une règle de précision, et. tout en reconnaissant les données ingénieuses à l’aide desquelles elle a été calculée, il préfère la forme ordinaire.
- La rédaction de la commission est mise aux voix et adoptée à l’unanimité, moins deux voix.
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- M. Foerster explique que, tout en votant contre la proposition, il est loin de critiquer la forme adoptée, qui lui paraît même convenable; il pense toutefois qui! aurait été meilleur de faire quelques expériences avant de l’adopter définitivement.
- La deuxième proposition est mise en discussion. M. le ; général Ibanez en donne lecture. .
- M. Broch explique que, pour les étalons à bouts, la dis- |
- tance entre les rouleaux, qui est recommandée par la J
- commission, est un peu différente de celle qui convient aux étalons à traits; mais elle résulte aussi de la théorie de Bessel, confirmée à nouveau, au moyen de considérations plus simples, par \I. Edlund, ainsi que l’a indiqué M. le baron Wrede dans son dernier mémoire.
- M. Foerster, qui a exprimé son opinion sur la forme do la règle à traits, demande comment la même forme, légè- ; rement modifiée, est aussi celle qui convient le mieux aux mètres à traits.
- M. le baron Wrede indique que le problème est en réalité le même, sous le rapport de l’obtention de l’égalité de • température, comme sous le rapport de la roideur de la barre; la forme est donc la même dans l’un et l’autre cas, si ce n’est qu’il devient ici nécessaire de placer exactement au centre de la section une partie de la face métallique de la règle, ce qui exige le déplacement de la nervure centrale.
- M. Foerster se déclare satisfait de cette explication, que M. Broch confirme en présentant quelques considérations sur la nécessité de se placer, toutes les fois qu’il est possible, dans les conditions d’un maximum et d’un minimum.
- M. Hïlgard désirerait que le mètre pût être terminé par des tourillons cylindriques dont l’usage est d'une précision étonnante, lorsqu’on fait porter les règles sur des coussinets en xcrme de V; il a ainsi observé que l’erreur moyenne pou-
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- vait être réduite à un quart de micron; cette disposition est du reste compatible avec la forme sphérique de ia surface, et il serait lion qu'elle pût être appliquée.
- MM. Herr et Govi craignent que le raccordement de la nervure centrale avec ce tourillon ne soit difficile à réaliser dans la disposition soumise à notre examen.
- M. T Risse* pense qu’en raison de cette considération très-importante , il conviendrait d'augmenter, s’il était nécessaire, l'épaisseur de la nervure centrale, au risque de s'éloigner un peu de la forme de plus grande résistance, mais tout en conservant les ailes, qui ont pour objet d'augmenter la roi-deur dans une grande mesure.
- En ce qui concerne la forme des bouts, M. STiasART'est d'avis que, pour faciliter l'emploi de la méthode optique, il vaudrait mieux conserver un bout plan et l'autre sphérique, ce qui se prêterait aussi, beaucoup mieux, à l'application de la méthode de MM. Airy et Struve.
- Au reste, il serait encore mieux, peut-être, de ne rien préciser à cet égard, puisque les étalons à bouts, ne constituant pas des étalons internationaux, ne comportent pas la nécessité d'une uniformité aussi absolue.
- M. Wjlo, qui est favorable à la forme générale de la règle, appuie cette dernière proposition de M. Stamkart, quoique M. Chisholm déclare que l’application de la méthode de M. Airy ne présente pas de difficulté spéciale, avec les deux bouts sphériques qui ont été employés pour les yards anglais.
- M. Strcve affirme aussi que la sphéricité des doux bouts ne lui a occasionné aucune difficulté particulière.
- M. F*ïe préfère les bouts plats è ia manière ordinaire, surtout parce qu’il n'a aucune confiance dans l'exactitude des contacts entre des règles d'un poids assez grand. 11 préfère l'intermédiaire de pièces accessoires; pour loi, le meil-
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- leur procédé est celui de MM. Stamfcart et SteinheU, et M. Faye, qui ne reconnaît pas la nécessité des formes arrondies, insiste pour les repousser absolument.
- M. Hibsch reconnaît avec M. Fizeau que le procédé de M. Steinheil, mais non celui de M. Stamkart, exige que l’un des bouts soit sphérique, et il serait, quant à lui. disposé à en faire une obligation, puisque les procédés qu’il regarde comme les plus exacts le comportent.
- En ce qui concerne le rayon de courbure des bouts, M. Hirsch et M. Lang font remarquer que M. Steinheil a adopté un rayon de 5o centimètres comme assurant le mieux, par sa méthode et sur son comparateur, l’égalité entre les différentes lignes comprises entre les points de contact.
- M. Wrede, qui est appuyé dans cette observation par M. Broch, affirme, au contraire, que le rayon d’un mètre est celui qui réduit l'erreur probable à un minimum, lorsqu'on tient compte tout à la fois du déplacement possible des points rie contact en largeur et en hauteur.
- M. Miller confirme cette opinion, qu’il a contrôlée lui-même par l’examen mathématique de la question. 11 profile d'ailleurs de cette occasion, qui lui est offerte, pour demander si l'application d’un bout en iridium pourrait se faire sans difficulté.
- M. Deville le rassure entièrement sur cette question; l’idée de M. Miller est juste, féconde et facile à réaliser.
- M. le général Morin pense que, pour arriver à une conclusion pratique, la Commission pourrait se prononcer sur ta forme générale du profil, en laissant à chacun toute liberté pour la disposition des bouts.
- M. Le Verrier est d’avis que, s’il s’agit vraiment decons-truire des mètres à bouts, il serait impossible de songer à tout régler, si ce n'est la partie essentielle. c'est-à-dire le bout lui-même. Il pensait que la Commission n’avait à construire
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- que des étalons internationaux à traits; mais comme son état de santé la malheureusement retenu, depuis quelques jours, en dehors de la discussion, il n’oserait qu’avec grande prudence intervenir dans cette question. Il inclinerait toutefois à penser que la Commission n’a pas à s’en occuper.
- Touten reconnaissant la justesse de l’observation principale deM. Le Verrier, M. Trbsca fait remarquer que la Commission a accepté l’obligation de construire des étalons à bouts; que. dès lors, la formegénéraledoiten être définie, pour que lesmoyens d’exécution qu'il faudra préparer soient appropriés à la forme adoptée. La question des bouts, au contraire, ne présenterait, sous ce rapport,que des difficultés pratiques do beaucoup moindre importance, même si elle était laissée à l'appréciation de chacun des pays intéressés.
- A la suite de quelques observations échangées surle mode de procéder, M. le Président croit que la meilleure manière de décider les questions précédentes consisterait à s’en remettre à un premier vote éventuel et à consulter ainsi l’assemblée sur la question de savoir si elle désire se prononcer sur la forme des mètres â bouts.
- Trente voix contre neuf se prononçant en ce sens, il est décidé que l'on votera immédiatement sur la proposition de la commission.
- M. Faye et M. Hirsch demandent/que l’assemblée soit successivement consultée sur les différentes parties de la rédaction.
- Sur la première partie : Les barres destinées à la construction des mètres à bouts auront une section transversale analogue, mais symétrique dans le sens vertical, conformément à la figure spéciale qui la représente, la décision est prise à l'unaniniité moins une voix.
- Sur la seconde : Les bouts seront alors travaillés suivant une surface sphérique, par 3i voix contre 5.
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- Sur la troisième partie : D’an mètre Je rayon, par 39 vois contre 7.
- La deuxième proposition de la commission se trouve ainsi adoptée.
- M. le général le axez donne lecture de la troisième proposition , sur laquelle la discussion est aussitôt ouverte.
- M. le Président croit qu'il convient aussi de diviser celte proposition, dont M. Ibanez rappelle d’abord la première partie.
- M. Hiloabd demande si cette rédaction implique un changement quelconque à la méthode des deux rouleaux, dont les effets ont été calculés par Bessel. M. le rapporteur déclarant qu'il faut entendre la rédaction comme s'appliquant A l’analyse de Bessel (annexe n° 1 de sou ouvrage, p. 1 a 1), la rédaction.suivante est proposée au vote :
- « 3° Pendant toutes les opérations que l'on devra faire avec les mètres à bouts, ils seront portés sur les deux rouleaux indiqués par M. le général baron Wrede. »
- Cette première partie de la proposition est adoptée par 3o voix contre a.
- Quant à la lin de cette proposition, elle donne lieu à une discussion longue et approfondie; le paragraphe est ainsi conçu : mais pour leur conservation ils seront placés flans des étuis convenablement appropriés.
- M. Fobbsteb demande si, dans ces étuis, les mètres seront placés sur des rouleaux.
- M. Mobik et M. Baocu pensent qu'il importe seulement d’éviter autant que possible toutes les vibrations moléculaires, ctqu'ainsi les étuis constitueront des moyens d'emballage, sans aucune disposition mécanique.
- M. Tbesca pense aussi que la conservation permanente sur des rouleaux n’a plus aucune raison d'être, depuis que
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- M. Airy a garni ces rouleaux de cales en bois qui, toutes favorables qu'elles soient, modifient un peu les conditions mécaniques de la suspension.
- M. Hrascu tient à faire remarquer que, même avec l’addition de ces pièces accessoires, il y a entre les différentes parties du support une indépendance très-favorable à la conservation, et M. Foersler ajoute que M. Airy lui-même déclare qu'avec cette addition le mode de suspension ne saurait plus présenter aucun inconvénient.
- M. Fusai; ne sait pas encore si ces pièces accessoires, qui représentent par leur longueur totale une grande partie de la longueur du mètre, ne seront pas sans inconvénient.
- M. le baron VVbede ajoute que la mobilité des différents leviers que comporte le mode de suspension à rouleaux multiples ne laisse pas que de présenter, au moment de la mise en place, plus d'inconvénient que le simple placement dans une boîte, tel qu’il a été employé aux Archives depuis quatre-vingts ans.
- Plusieurs membres demandent que l'exclusion des rouleaux soit spécifiée dans la rédaction du paragraphe.
- M. Foerst™ exprime le regret d'avoir à demander le vote nominal si cet avis venait à prévaloir.
- M. Hiloard, qui croit qu'une nouvelle commission est nécessaire pour examiner, dans leur ensemble, les moyens de conservation des étalons, inclinerait à penser que cette commission pourrait aussi s'occuper de la forme du support.
- M. le général Idaxez maintient la rédaction de la proposition , qui offre l’avantage de ne préciser autre chose que l'emploi d'un étui convenablement approprié.
- 11 est décidé que le vote aura lieu surla proposition même de la commission, ce qui permet à M. Foerster de retirer sa demande de vote nominal.
- La troisième proposition de la commission est mise aux voix, et adoptée par 3o voix contre 3.
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- En conséquence la Commission a décidé, conformément aux propositions de la troisième commission, les résolutions suivantes :
- i® Les barres de platine iridié, sur lesquelles on doit tracer les mètres à traits, auront une longueur de 10a centimètres . et leur section transversale sera représentée par le modèle en bois décrit dans la note de M. Trcsca;
- a° Les barres destinées â la construction des mètres à bouts auront une section transversale analogue, mais symétrique dans le sens vertical, conformément à la figure spéciale qui la représente ; les bouts seront alors travaillés suivant une surface sphérique d’un mètre de ravon ;
- 3° Pendant toutes les opérations que l'on devra faire avec les mètres étalons, ils seront portés sur les deux rouleaux indiqués par M. le général baron Wredc; mais, pour leur conservation, ils seront placés dans des étuis convenablement appropriés.
- M. Hilgaro propose de déférer à une nouvelle commission l’examen des diverses questions relatives à la conservation des étalons et à la garantie de leur invariabilité.
- La formation de cette commission est décidée, et le bureau s'occupera d’en préparer la composition.
- M. TnescA fait connaître que la commission n° I ayant exprimé le désir que les étalons fussent visités, autantqu’ils le désireront, par tous les membres de la Commission, la réunion a été fixée au lundi 8 octobre, à midi, aux Archives.
- La Commission décide qu’il y aura séance générale demain samedi, à a heures, mais qu’il n’y en aura pas lundi.
- La séance est levée à 5 heures et quart.
- Le Président, Otto Strove.
- Les Secrétaires.
- Ad. Hinscu ; II. Trcsca.
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- PROCÈS-VERBAL
- La séance ost ouverte à i heure et quart sous la présidence de M. Hilgard, vice-président.
- Sont présents : M.Mathieu, président; MM. Herr, Miller, général Morin, Otto Struve, vice-présidents;
- MM. Becquerel, Bonifaz. Bosscba, Broch, Cervantes, Chisholm, Deville, Faye, Fizeau. Foerster, Govi, Heuss-chen, Hotlen, Husnv-Bey, général Ibaüez, de Jacobi, général Jarras, de Jolly, de Krusper, Von Lang, Maus, Pcligot, général Ricci, R. P. Seccbi, Soulzo, Stamkart, Stas, de Szily, VVild, baron Wrede;
- MM. Hirsch etTresca, secrétaires.
- Lecture est donnée du procès-verbal de la dernière réunion ; il est fait droit, séance tenaate, à quelques observations de détail sur la rédaction.
- M. Hilgard demande si la Commission n'a pas décidé que le nom de Besscl serait substitué dans le paragraphe relatif à la troisième proposition de la commission.
- M. le général IbaSez répond qu'aucune modification n’a été faite à cet égard, et que la proposition a été volée dans les termes mêmes employés au procès-verbal.
- Le procès-verbal est adopté et M. le Président remercie M. Tresca du soin qu'il a su apporter à sa rédaction. en si peu de temps.
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- M. le Président informe rassemblée que M. le capitaine Capilaneano assiste à la séance, comme délégué de la Roumanie; il sera admis à prendre part aux travaux de la Commission aussitôt qu'il aura juslilié de ses pouvoirs.
- M. le Président propose d’appeler à la commission XI, chargée de l’examen des diverses questions relatives à la conservation des étalons et à la garantie de leur invariabilité , MM. Chisholm, Fizeau, Herr, Hirsch, Ibanez, de Jolly, Le Verrier, Miller, Tresca et Wild; cette composition de là commission est arrêtée et chacun des membres désignés accepte d’en faire partie.
- M. Bossciia donne lecture de son rapport au nom de la commission IV.
- RAPPORT DE LA QUATRIÈME COMMISSION.
- Questions 9, 12 et 22. THERMOMÉTRIE ET DILATATION.
- Il n’est plus doit leux aujourd'hui que, dans les déterminations de la température absolue, qui devront satisfaire à la condition de comparabilité, lorsqu'il s’agit d’obtenir une précision de plus d’un dixième de degré, il est nécessaire de recourir au thermomètre à air. Comme le thermomètre à mercure, cet instrument jouit delà propriété essentielle que la dilatation, qui mesure les différences de température, ne dépend pas sensiblement d’un état moléculaire particulier, très-souvent variable, que pourrait avoir le corps tbermoscopique, ainsi que cela arrive dans les thermomètres à métaux solides, tels que la règle lhermoméirique de Borda. Dans les thermomètres à mercure, cependant, l'influence de la dilatation de l’enveloppe de verre, dont la composition et la structure moléculaire peuvent varier considérablement d’un thermomètre à l’autre, rend presque entièrement illusoire l’avantage que fournit l'emploi d’un corps thermoscopique, liquide ou
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- gazeux, exactement défini dans toutes ses propriétés. La dilatation de l’enveloppe étant le septième environ de celle du mercure, il en résulte que les thermomètres à mercure, bien calibrés et dont les points fixes ont été rigoureusement déterminés, peuvent présenter entre eux. aux températures ordinaires, des écarts de quelques dixièmes de degré. Les thermomètres à gaz sont les seuls qui, en vertu de la dilatation considérable des fluides élastiques, pourront satisfaire, dans les limites de précision quondevra exiger, à la condition de comparabilité.
- La commission, qui avait à étudier les questions des thermomètres et des dilatations, d’accord sur ce point avec le Comité des recherches préparatoires, a donc admis en principe que toutes les mesures de température qui devraient être faites dans les comparaisons du mètre seraient rapportées au thermomètre 4 air.
- Considérant sous ce point de vue la proposition du Comité des recherches préparatoires, relatives à la question n* 9, on pourrait élever quelque doute sur son opportunité. Le Comité propose {1) que chaque mètre soit accompagné de deux thermomètres détachés, soigneusement comparés au thermomètre à air. Or, si l’on rapporte, dans les équations des prototypes, les températures au thermomètre à air, la longueur des mètres à une température donnée se trouve évidemment définie d’une manière parfaitement rigoureuse. Le soin de déterminer, dans les comparaisons auxquelles devront servir les prototypes, la température absolue au moyen du thermomètre à air, est du ressort de 1 observateur auquel seront confiées, dans chaque pays, ccs opérations délicates. De plus, dans l'opinion de plusieurs physiciens, on peut difficilement garantir l'invariabilité de la marche des thermomètres à mercure. Le déplacement, parfois brusque, parfois lent et continu, des points fixes des thermomètres, indiquant une variation dans le volume du verre, il est très-probable que la loi delà dilatation de l’enveloppe doit changer également. L'expérience des physiciens qui se sont occupés de ce genre de recherches est venue confirmer ces prévisions. Dès lors l’emploi du thermomètre à mercure comme instrument intermédiaire peut devenir une cause d’erreur.
- A ces objections la commission croit devoir opposer la remarque importante que le thermomètre à air est un instrument compliqué et d’un emploi qui ne laisse pas que d’étre difficile. Pour déterminer au moyen de cet appareil avec une précision d’un trentième de degré la température absolue, il faut des précautions minutieuses et une grande habileté dans ce genre de recherches. La nécessité de
- (1} Procès-verbaux des séances du Comité des recherches préparatoires. p. 66.
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- recourir au thermomètre à air, dans chaque comparaison à faire avec les prototypes, pourrait amener des difficultés sérieuses. La commis, sion juge qu’on peut les éviter sans nuire à l’exactitude des mesures de longueur, en employant des thermomètres à mercure comparés au thermomètre à air, à In condition, toutefois, que cette comparai, son sera vérifiée de temps à autre. Il est peu probable que des thermomètres à mercure bien construits et soumis à une épreuve préalable pour reconnaître la stabilité de leurs points fixes, lorsqu'ils seront conservés dans les meilleures conditions et qu’ils ne seront pas exposés à des variations de température considérables, changent leur marche d’une manière brusque ou irrégulière. Une vérification périodique pourrait sans doute offrir une garantie suffisante.
- C’est d’après ces considérations que la commission croit devoir son. mettre à l'assemblée générale la proposition suivante :
- «Chacun des mètres internationaux devra être accompagné de deux thermomètres à mercure, isolés et soigneusement comparés au thermomètre à air. Il est jugé nécessaire que ces thermomètres soient vérifiés de temps à autre au moyen du thermomètre à air. »
- La seconde question soumise à l’examen de la commission n* IV concerne les résolutions à prendre, par l’assemblée générale, sur les mesures de dilatation.
- Quant à la méthode à employer dans ces déterminations, la commission a considéré que celle de M. Fizeau, qui, entre les mains de ce physicien, a donné des résultats d’une concordance si remarquable, pourrait certainement fournir une donnée précieuse sur l’un des principaux caractères de la matière du mètre. Mais, tout en recommandant ce procédé, la commission a jugé indispensable que, dans les mesures de la dilatation qui doivent servir à faire la réduction de la longueur des mètres à une température donnée, on se rapprochât autant que possible des conditions qui seront réalisées dans les corn-paraisons subséquentes, et que par suite il faudra faire des mesures exactes et multipliées de l’accroissement de la distance des traits du mètre, produit paruneélévation de température donnée. L’imjHjrtancc d’une connaissance exacte de cette dilatation longitudinale exige de grandes précautions et un contrôle sévère. Pour celte raison, la commission voudrait exiger que la dilatation absolue soit déterminée, pour chaque prototype séparément, et que ces mesures soient soumises ensuite au contrôle des déterminations de dilatalion relatives. Afin de pouvoir juger avec certitude du nombre de termes qu’il convient d’employer dans les formules de la dilatalion, il sera nécessaire d’observer la dilatation absolue à plusieurs températures différentes. La commission croit devoir demander qu'elles soient faites au moins à cinq tempé-
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- rature» comprises entre o et ào degrés. Comme très-probablement la dilatation relative des mètres pourra s’exprimer par une formule linéaire, il suffira de faire les comparaisons relatives à trois températures distinctes.
- Ces principes admis, la commission a examine quels seraient les procédés et les appareils qui devraient être recommandés ou même prescrits par la Commission internationale.
- Faut-il, pour maintenir une température uniforme et constante dans toute la longueur de la barre, la plonger dans un liquide bon conducteur, ou la placer dans un milieu tel qne l’air ou un gaz qui, quoique conduisant plus difficilement la chaleur, offre cependant l’avantage d’une plus grande mobilité et permette d’obtenir une température à peu près égale dans toutes les parties d’une enceinte de quelque étendue?
- La température de la barre sera-t-elle mesurée directement par le thermomètre à air ou bien par le thermomètre à mercure préalablement vérifié, ou enfin par les moyens thermo-électriques?
- La variation de la longueur des règles sera-t-elle déterminée par la méthode directe ou par la méthode différentielle, c'est-à-dire mesurera t-on les déplacements des traits du mètre au moyen de points de repère fixes ou en déterminant les différences entre là longueur d’une barre maintenue à une température constante, et celle des règles portées à divers degrés de chaleur?
- La commission a entendu sur ces questions des communications importantes de MM. Hirsch, de Jolly, Wild et Hilgard. Voici le résumé de ses délibérations :
- La majorité de la commission a reconnu que les mesures et les expériences instituées jusqu’ici, parmi lesquelles il suffira de citer le travail de M. Ibanez et les recherches de M. Hirsch, doivent faire préférer l’immersion des règles dans un liquide bon conducteur, tel que la glycérine, et 1 application de la méthode différentielle recommandée par M. le baron Wrcde, dans l’écrit que notre honorable collègue vient de distribuer aux membres de la Commission. L’ensemble de ces deux méthodes a été développé par M. Hirsch, dans une communication dans laquelle, à l’aiae d un dessin, il a montré comment on parviendrait à éliminer les variations de distance entre les axes optiques des microscopes en les contrôlant par l’observation d'un second étalon identique, maintenu à température constante. Il est vrai que les expériences dans lesquelles on a comparé des règles non immergées n ont pas toutes été faites dans les meilleures conditions; que d’autres appareils, notamment la chambre à température constante, installée par les soins de la section française dans une des salles du Conservatoire des arts et métiers,
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- promettent de réaliser un perfectionnement considérable en assurant à l’équilibre de température une plus grande stabilité; mais on manque jusqu’ici do données certaines à cet égard, et il paraît dou-teux que, par ces moyens, on arrive à déterminer la dilatation absolue des mètres. Celle dernière remarque avait aux yeux de la plupart des membres de la commission d’autant plus d'importance que, dans leur opinion, on peut difficilement supposer, soit dans les microscopes, soit dans les points de repère, la stabilité presque absolue qu’exige la méthode directe.
- Quant aux moyens à employer pour déterminer la température de la barre, M. de Jolly a recommandé l'usage d’un thermomètre à air, dont le réservoir, d’un mètre de longueur et disposé parallèlement à la barre, indiquerait à très-peu près la température moyenne de la couche liquide dans laquelle cette barre serait immergée. On sait que M. Régnault, dans ses expériences, s’est servi très-souvent avec succès de cet artiGce. La difficulté de l’emploi avec une précision suffisante du thermomètre à air ne saurait, daus ce cas, créer aucun embarras, puisque les observateurs auxquels la commission confiera ces mesures ne sauront manquer de l’expérience nécessaire, d’autant plus qu’ils auront à faire les comparaisons des thermomètres à air et à mercure.
- Un autre membre de la commission a insisté sur l’opportunité qu’il y aurait à employer le thermomètre à air, construit d’après les indications de M. de Jolly, simultanément avec les thermomètres à mercure qui seraient spécialement affectés aux prototypes, ces expériences fournissant ainsi, en même temps, les corrections des thermomètres à mercure.
- M. Wild a exposé un système d’opérations qui consiste à distribuer sur la longueur de la barre les divers éléments d’une pile thermo-électrique, dont le courant indiquerait ainsi la température moyenne de la barre, procédé qui certainement a l’avantage d’une grande simplicité.
- En présence des opinions très-diverses qui se sont manifestées dans le sein de la commission, elle a considéré que l’expérience et le jugement des personnes sans doute très-compétentes auxquelles la Commission internationale confiera le soin des mesures cl des vérifications définitives ne devraient pas être soumises à une décision péremptoire, qui prescrirait telle méthode ou tel appareil. Sans doute aussi il convient d’accorder une large part aux perfectionnements qui pourraient être proposés par la suite ou qui se présenteraient au comité exécutif. C’est ainsi que la commission voudrait appeler l’attention de l’assemblée générale sur un appareil destiné à l’application de la méthode directe, dans lequel le déplacement des bouts clu mètre est rapporté à deux verticales obtenues au moyen de deux collima-
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- leurs fixes. Celle méthode a clé décrite par M. Hilgard dans une brochure qui sera bientôt entre les mains des membres de la Commission internationale.
- En définitive, l’examen de la question n* 12 a conduit la commission aux propositions suivantes, quelle a l’honneur de soumettre à rassemblée générale :
- I. Les mètres internationaux devront être accompagnés de deux thermomètres à mercure détachés, soigneusement comparés au thermomètre à air, et qui, de temps à autre, devront être soumis à une nouvelle vérification.
- II. La méthode de M. Fizeau sera employée pour déterminer la dilatation du platine iridié qui servira à la construction du mètre.
- III. Les prototypes seront soumis aux meilleurs procédés à l’aide desquels on pourra déterminer le coefficient de la dilatation absolue du mètre entier. Ces mesures seront faites pour chaque règle séparément au moins à cinq températures différentes,comprises entre o et 4o degrés.
- IV. La comparaison relative des prototypes devra être exécutée au moins à trois températures comprises entre ces mêmes limites.
- Les questions relatives au poids spécifique et à la dilatation de la matière au kilogramme, renvoyées à la commission, n'ont pas donné lieu à des considérations spéciales, les procédés ordinaires suffisant pleinement pour obtenir la détermination de ces constantes avec la précision requise.
- 11 suffira de remarquer seulement que l’immersion de chaque kilogramme dans l’eau devra se faire avant la pesée définitive-
- Ed. Becquerel ,président; De Jolly,vice-président; H. Fizeau;
- Lang; J. E. Hilgard; H. Wild; Herr; A. Hirsch;
- C. Szily; G. Govi; J. Bosscha. rapporteur.
- M. le Président remercie M. Bosscha et la commission; personne ne demandant la parole sur la discussion générale, l’Assemblée délibère successivement sur chacune des propositions de la commission.
- Au sujet de la première proposition M. Deville ne saurait trop regretter d’avoir été retenu par d’autres devoirs relatifs à notre mission, en dehors des travaux de la quatrième commission. Il a entendu avec une grande satisfaction l’ex-6
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- posé si clair de ses conclusions, et se garderait bien d’y contredire en émettant quelque autre proposition.
- 11 veut seulement faire connaître l’opinion qui résulte citez lui de ses propres expériences. Depuis vingt ans, il se sert constamment du thermomètre à air, qui n'est pas assez employé, qui n’est pas même assez bien connu, tel qu’il a été, pendant si longtemps, en usage dans le laboratoire de M. Régnault et dans le sien; il ne saurait trop le dire, rien n’est plus exact et plus commode, plus facile et plus expéditif.
- Déterminer la température moyenne d’une règle est chose impossible, si ce n’est avec le thermomètre à air, puisqu’il faut à la fois tenir compte de la température de chacun des points. Au lieu de recourir à des thermomètres à mercure, quand on doit les comparer au thermomètre à air, pourquoi ne pas se servir de ce dernier instrument ?
- Pour opérer sur la règle dont la forme a été adoptée, M. Deville construirait un thermomètre à air de même métal et de même forme. Il formerait d’abord un tube cylindrique, pouvant constituer un véritable étui, dont on amènerait les parois à épouser de très-près celles de la règle ; l’une des extrémités serait d’abord restreinte et fermée; on ménagerait les fenêtres nécessaires pour tracer ou pour viser les traits à la surface ; le thermomètre-enveloppe serait ensuite fermé à son autre extrémité, à l’exception d'un point sur lequel on souderait, à l’or, un fil de platine d'un dixième de millimètre de diamètre intérieur, qui ferait connaître au dehors les variations de pression, au moyen d’une nouvelle soudure du platine lui-même, avec le verre d'un manomètre; au besoin on appliquerait è ce tube, d’un si faible volume, un système compensateur.
- M. Deville estime qu'on évaluerait ainsi la température moyenne avec l'exactitude d'un deux-cent-quarantième de degré. Il désire que la commission fasse l'expérience ; elle y trouvera la plus complète satisfaction; et elle lui permettra
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- de faire remarquer que, le prototype international ne devant jamais être observé sans son thermomètre, il ne saurait y avoir aucun inconvénient à le laisser ainsi dans son fourreau, avec la petite couche d’air interposée.
- Cet exposé suffit amplement pour indiquer le principe; aucune proposition spéciale n’est nécessaire, parce que la commission a été d’une sagesse extrême dans ses conclusions; les savants qui seront chargés de l’exécution sauront ce qu’ils doivent attendre de ce procédé tout à fait pratique.
- M. le Rapporteur tient à faire savoir que ces mêmes considérations se sont produites dans la commission, dont plusieurs membres trouvent même qu’il serait superflu de recourir à des thermomètres à mercure spéciaux. Il recommande cependant à la réunion, avec plusieurs de ses collègues, les conclusions de la commission, avec toute l’insistance d’un converti. Il ne faut en effet pas perdre de vue que les moyens recommandés par M. Deville ne se trouveront certainement pas dans tous les laboratoires et entre les mains de tous les observateurs. Le contrôle d’un témoin de construction simple est donc d’une utilité réelle, et M. Deville lui-même n’en conteste pas l’adjonction. Il se bornera donc, sans rien modifier à ses conclusions, à remercier M. Deville des indications si intéressantes qu’il a exposées.
- M. le général IbaKez confirme les considérations qui ont été présentées par M. Deville. Lors de ses déterminations de > 856 , il a voulu recourir à un procédé analogue; après s’être adressé à M. Régnault, il avait même pris la résolution d’employer celte méthode, et quoiqu'on ait dû reculer alors devant certaines difficultés pratiques, il est d’avis que l’on pourra utilement y revenir aujourd’hui.
- A Ja suite de cette discussion, les deux premières propositions sont votées k l’unanimité.
- Sur la troisième proposition, M. Struve ne s’explique
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- pas pourquoi les opérations ne s'étendraient pas au-dessous du zéro, alors surtout qu'il parait probable que eette limite sera désignée comme température normale.
- M. Hirsch, comme auteur de la proposition, dira les raisons de cette réserve. L’extension demandée parM.Struve ne répond pas à une nécessité pratique, car les étalons 11e seront sans doute employés à aucune température inférieure, qu'il serait certainement difficile d'obtenir avec une constance suffisante pour les comparaisons. Si l’on descendait seulement de quelques degrés audessous.il ne connaît d'autre liquide que l’alcool qui puisse être employé, et ce liquide lui-même présente de sérieux désavantages.
- M. Deville ne voudrait pas être aussi affirmatif. Il pense au contraire que quand on se sera procuré les moyens d’assurer la constance de la température à l'aide d'un bain d’air, et de mesurer la longueur variable des règles, il sera très-possible de déterminer même le second terme du coefficient de dilatation, celui qui affecte le carré de la température-, il ne sera pas inutile pour cela de descendre de quelques degrés au-dessous de 2éro, par exemple à — 5 ou à— 6 de-grés.
- 11 ne fera aucun amendement à la rédaction si réservée de la commission, mais avec la pensée que l'on élargira la limite inférieure, si, comme il le croit, on peut si facilement le faire.
- M. Bosscha déclare que la question n'a été l’objet d’aucune discussion expresse dans le sein de la commission ; on a sans doute considéré que les avantages qui pourraient résulter de l'extension des limites se trouveraient très-amoin-dris par les causes d'erreur qu’elle introduirait. La commission, par sa rédaction, n’a pas entendu exclure, mais elle n’a non plus voulu prescrire en une telle matière.
- M. Hilgard exprime l’opinion qu’il doit être bien entendu
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- que la détermination de la dilatation impliquera l’observation de la règle entière, entre les traits.
- A la suite de cette discussion, les troisième et quatrième propositions sont adoptées à l’unanimité.
- La question 22 n a été l’objet d'aucune proposition spéciale.
- En conséquence l’Assemblée, conformément aux conclusions de la quatrième commission, a décidé dans les termes suivants :
- « i° Les mètres internationaux devront être accompagnés de deux thermomètres à mercure isolés, soigneusement comparés au thermomètre à air, et qui, de temps à autre , devront être soumis à une nouvelle vérification.
- « 20 La méthode de M. Fizeau sera employée pour déterminer la dilatation du platine iridié qui servira à la construction du mètre.
- « 3° Les prototypes seront soumis aux meilleurs procédés à l’aide desquels on pourra déterminer le coefficient de la dilatation absolue du mètre entier. Ces mesures seront faites, pour chaque règle séparément, au moins à cinq températures différentes, comprises entre o et 4o degrés.
- « h° La comparaison relative des prototypes devra être exécutée au moins à trois températures comprises entre ces mêmes limites. »
- M. Miller, président de la sixième commission, fait connaître que le rapport est prêt et que M. Fizeau est chargé de faire connaître les résolutions proposées.
- M. Fizeac donne lecture de son rapport el des six propositions qui le terminent.
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- RAPPORT DK LA SIXIÈME COMMISSION.
- Questions S et i3. COMPARATEURS.
- La commission, dont je vais avoir l'honneur de résumer devant vous les travaux, avait la mission de rechercher et d'indiquer les moyens les plus propres à cllectuer, avec toute la précision requise,
- i° Le tracé des nouveaux mètres à traits;
- a4 La comparaison entre ces mètres à traits et les mètres à bouts des Archives;
- 3° Toutes les autres comparaisons qui pourraient être jugées utiles, pour les mètres à traits ou les mètres à bouts, soit entre eux, soit entre les uns et les autres.
- Jusque dans ces derniers temps l’usage général avait consacré, pour les étalons des mesures de longueur, l'emploi des règles a bouts, c’est-à-dire terminées à chacune de leurs extrémités par une face plane, normale à la longueur des règles, ou par un segment sphérique. Dans ces circonstances les comparaisons des règles entre elles s'effectuaient au moyen d'instruments appelés comparateurs, dans lesquels des louches à surfaces planes, cylindriques ou sphériques, peuvent être appliquées successivement aux extrémités des règles; mais alors il est inévitable que, par suite de comparaisons multipliées, les extrémités des étalons, ayant à subir des contacts souvent répétés, viennent à éprouver des impressions sensibles, capables avec le temps d’altérer les surfaces terminales et de changer notablement la longueur des règles.
- Suivant une décision prise par cette assemblée, les nouveaux étalons devront être à traits, c’est-à-dire formés par deux lignes distantes de un métré et gravées sur une surface plane : ils présenteront ainsi toutes les garanties possibles sous le rapport de la conservation parfaite de leur longueur; mais alors les mesures de comparaison entre les différentes règles ne peuvent plus être effectuées par les comparateurs a touches dont nous venons de parler, et il faut avoir recours à de nouveaux procédés et à de nouveaux instruments pour comparer entre elles deux règle- à traits, on une régie à trait» avec une règle à bouts.
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- Votre Comité cle» recherches préparatoires, ainsi que la section française de votre Commission, ont consigné dans les procès-verbaux imprimés de leurs séances, de 1869 à 1872, leurs éludes et leurs recherches sur ce sujet. Ce sont ces travaux préliminaires, auxquels il faut joindre de nouveaux documents communiqués par M. le baron de Wrède, M. Chisholm et M. de Krusper. qui ont servi de point de départ aux études de la sous-commission dont je suis l’organe; le terrain de la discussion était donc déjà assez exploré pour que vos commissaires aient pu parvenir, sans une trop longue hésitation, à fixer leur opinion, par un accord unanime entre les membres présents, et à la formuler en plusieurs propositions qui vont être soumises à votre appréciation, eu faisant précéuer leur énoucé de quelques explications propres à les jnslifier.
- Il s’agit d'abord de décider la construction de deux appareils, l’un à déplacement longitudinal pour le tracé des mètres. l’autre à déplacement transversal pour leur comparaison. Le premier de ces instruments a paru réaliser la disposition la plus propre à tracer, avec une grande perfection, et en peu de temps, le nombre d’étalons qu’il sera nécessaire de construire pour les différents États qui en réclameront; le second, disposé suivant le mouvement transversal, est spécialement destiné aux comparaisons; construit suivant le système le plus généralement employé pour ces opérations, il a paru présenter des garanties plus certaines d’exactitude que le précédent, dont In précision dans ce genre d'observations n’a pas encore été éprouvée
- On propose ensuite d’effectuer les comparaisons entre les règles. soit dans un liquide, soit dans l’air, sans permettre cependant que l’étalon des Archives soit plongé dans aucun liquide, avant la terminaison complète des opérations, c’est-à-dire avant que le mètre international à traits soit entièrement achevé : cette réserve est basée sur la crainte de quelque altération possible de l’étalou par l’action d’un liquide sur le platine dont il est formé, lequel, ayant été prépare par la méthode Jannetty, doit être assez poreux pour absorber par imbibition une certaine quantité de liquide.
- La proposition qui vient ensuite se rapporte à la manière dont il convient de passer du mètre à bouts au mètre à trait», en employant la méthode des pointes, donnant leurs images réfléchies sur les surfaces terminales du mètre à bouts : cette méthode permet de transformer, pour ainsi dire, un mètre à bouts en un mètre à traits, susceptible d’être observé avec les mêmes microscopes cl la même précision qu’un mètre à traits véritable.
- Les quatrième et cinquième propositions concernent les moyens
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- d'obtenir, avec la plus grande précision possible, les équations des divers étalons: dans ce but seront employés tous les moyens de comparaison déjà connus et éprouvés, c’est-à-dire, suivant les cas, soit des touches de différentes formes, soit la méthode de 1V1M. Airy et Slruve, soit celle de MM. Stamkart et Steinheil.
- Enfin la dernière proposition se rapporte aux mètres à bouts qui pourront être demandés par quelques États: ces mètres devront être construits en les rapportant au mètre international à traits, lorsqu'il sera achevé-
- En conséquence, j’ai l'honneur de soumettre à l’Assemblée, au nom de la sixième commission. les propositions suivantes :
- PROPOSITIONS.
- La commission décide que deux appareils seront construits:. l'un à déplacement longitudinal pour le tracé des mètres, l’autre à déplacement transversal pour leur comparaison.
- a® Les comparaisons seront faites en immergeant les nouveaux étalons dans un liquide et dans l’air, mais en réservant de ne plonger l’étalon des Archives dans aucun liquide avant la fin des opérations.
- 3e Le tracé des mètres à traits et leur première comparaison avec le mètre des Archives seront d’abord effectués par le procédé de M. Fizeau.
- A® Pour la détermination des équations des divers étalons, on emploiera, en outre, tous les moyens de comparaison déjà connus et éprouvés, c’est-à-dire, suivant les cas, soit des touches de différentes formes, soit la méthode de MM. Airy et Struve, soit celle de MM. Stamkart et Steinheil.
- 5° Les équations entre le mètre des Archives et le nouveau mètre international à traits, ainsi que les équations entre les autres étalons à traits et le mètre international, seront déterminées par la discussion des résultats de toutes ces observations.
- 6® Les opérations seront faites à l’inverse, en partant du mètre international , pour la construction des étalons à bouts qui seraient demandés par les différents Étals.
- MM. W. H. Miller, président; F. J. Stamkart, vice-président; H. VV. CmsiiOLM ; Foebstbr; A. Hirsch; Hcsny; G*1 Ibaxez; Krusper; P. A. Sbcchi: H. Tresca ; Fab. Wredb; H. Fizead, mpporteur.
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- M. le Président adresse ses remerciments à M. le rapporteur et à la commission. La discussion est ouverte sur les propositions.
- Personne ne demandant la parole, les trois premières propositions sont votées à l'unanimité.
- Sur la quatrième, M. legénéral Mobdi , tout en comprenant l'esprit de la rédaction, s'effrayerait un peu si elle devait s'appliquer d'une manière impérative à tous les mètres. Après avoir appliqué toutes ces méthodes à quelques étalons, il conviendra, sans doute.de s'en tenir à celle qui aura fourni les résultats les plus concordants. Sans cela, le travail serait interminable et nous conduirait au delà des limites.que nous devons admettre pour son achèvement.
- M. le Rapporteur fait remarquer que cette proposition se lie à la suivante, et qu'il doit être entendu que les diverses méthodes devront être employées, suivant les cas, et en attendant que l'on ait pu reconnaître la meilleure d'entre elles.
- M. Hirsch veut préciser davantage : supposons que nous ayons à construire 4o mètres à traits, parmi lesquels le prototype-, la deuxième proposition explique comment iis devront être comparés les uns aux autres. Quant à la proposition actuelle, elle vise une opération beaucoup plus complexe et plus difficile, celle de la comparaison entre l'étalon des Archives et le nouveau prototype à traits seulc-
- Sous le mérite de ces observations, la quatrième proposition et les deux suivantes sont votées séparément et à
- En conséquence, la Commission internationale du mètre a décidé, conformément aux propositions de la sixième commission, sur les points suivants :
- « t" La Commission décide que deux appareils seront construits : l’un à déplacement longitudinal pour le tracé des mètres, l’autre à déplacement transversal pour leur comparaison.
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- 2° Les comparaisons seront faites en immergeant les nouveaux étalons dans un liquide et dans l'air, mais en réservant de ne plonger l'étalon des Archives dans aucun liquide avant la Gn des opérations.
- « 3° Le tracé des mètres à traits et leur première comparaison avec le mètre des Archives seront d'abord effectués par le procédé de M. Fizeau.
- o 4° Pour la détermination des équations des divers étalons, on emploiera, en outre, tous les moyens de comparaison déjà connus et éprouvés, c’est-à-dire, suivant les cas, soit des touches de différentes formes, soit la méthode de MM. Airy et Struve, soit celle de MM. Stamkart et Sleiis-heil.
- u 5° Les équations entre le mètre des Archives et le nouveau mètre international à traits, ainsi que les équations entre les autres étalons à traits et le mètre international, seront déterminées par la discussion des résultats de toutes ces observations.
- « 6° Les opérations seront faites à l'inverse, en partant du mètre international, pour la construction des étalons à bouts qui seraient demandés par les différents États. »
- La séance, levée à 4 heures un quart, est renvoyée au mardi 8 octobre, à t heure.
- Les Secrétaires, A. Hibsch ; H. Trej
- Le Président, Otto Struve.
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- PROCÈS-VERBAL
- SÉANCE DE 8 OCTOBRE 1872.
- La séance est ouverte à i heure et demie, sous la présidence de M. Herr, vice-président.
- Sont présents : MM. Miller, général Morin, OttoStruve, vice-présidents ;
- MM. Becquerel, Bonifaz, Bosscha, Broch, Chisliolm, Capitanaeno, Deville, Paye, Fizeatt, Foerster, Gay, Govi. Heusschen, Holten, Husny, général Ibanez, de Jacobi, général Jarras, de Jolly, Von Lang, Maus, Peligot, général Ricci, Soutzo, Stamkart, Stas, de Szilv, VVild, baron Wrede;
- MM. Hirsch et Tresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté sans réclamation.
- M. le général MoRia donne lecture d’une letlre de M. le Ministre de l'instruction publique, informant MM. les membres de la Commission que M. le Président de la République , voulant leur laisser un témoignage de gratitude pour leurs importants travaux, a donné l’ordre à la manufacture de Sèvres de décorer un objet d'art pour chacun d'eux.
- M. le Président exprime ies sentiments de l’Assemblcc pour cette gracieuseté de M. le Président, de la République
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- française, et l’Assemblée s’associe à ses paroles en se levant spontanément.
- M. Mariano de Belcarce,-commissaire de la République Argentine, exprime ses regrets de n’avoir pu assister aux dernières réunions, par suite d’une indisposition; il manifeste l’espoir d’être plus heureux à l’avenir.
- M. le général Ricci fait hommage à la Commission d’un opuscule intitulé :
- Ossenazioni geodetiche sul Vesavio eseguite nelt anno 1872, par M. le professeur Schiavoni.
- La Commission a reçu, de M. F. Wagnier, une brochure intitulée : Statistique universelle du système métrique décimal pour t uniformité des poids, mesures et monnaies.
- M. le général Ricci fait une communication sur l’invariabilité d’une règle géodésique, transportée d'Italie en Allemagne, par chemin de fer et bateau à vapeur. Cette communication, que M. le générai Ricci a pris la peine de rédiger pour le procès-verbal, est ainsi conçue :
- A la séance du 28 septembre, pendant qu’on discutait sur la matière propre à la confection du nouveau prototype international du mètre, un de nos collègues fit uné objection contre le choix des métaux, et indiqua la crainte que les prototypes métalliques pussent subir des variations de longueur dans leur transport par chemin de fer, ii cause des vibrations, des secousses et des cahotements, inévitables sur les wagons.
- J'aurais voulu le rassurer eu citant un fait qui pût fournir des données positives sur cette question, mais je ne fat pas fait alors, car je n’avais pas en ce moment de chiffres précis. Depuis lors, j’ai reçu des renseignements positifs, que j’ai communiqués à plusieurs de nos collègues, et ils m’ont conseillé de les présenter à la conférence. Lors de sa première réunion à Berlin en 1864, l’association internationale géodésique pour la mesure des degrés en Europe décida qu'on eût a comparer les différents prototypes servant d’unité de mesure dans chaque pays représenté à la conférence, avec la toise de Bessel-
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- La toise d’Erlel, que possède la section du corps d état-major à Naples, devait donc être comparée à la toise originale de Bessel à Berlin.
- La commission géodésiïjue italienne, ne voulant pas exposer la loise d’Ertel aux hasards d'un si long voyage. Ht construire au mois de mai i865 une toise en fer par le mécanicien Spano, et M. le professeur Schiavoni, l’un des membres de cette commission, la compara à la toise d’Ertel.
- Au mois de septembre 1860, cette toise fut transportée de Naples à Gênes par bateau à vapeur, de Gênes à Milan par chemin de fer, de Milan à Coire par les messageries, de Coire à Berlin par chemin de fer.
- A Berlin elle fut comparée à la toise de Bessel : le procédé employé et les résultats obtenus sont décrits dans le mémoire du général Baeyer, qui nous a été distribué.
- En 1868, au mois d’octobre, la toise de Spano fut rapportée de Berlin à Turin par chemin de fer, et plus tard, en 1869, de Turin à Gènes, par le même moyen, et de Gènes à Naples par bateau à vapeur.
- Pendant tous ces voyages, la toise était enfermée dans un étui convenable, et cet étui placé dans une caisse en bois.
- Elle fut de nouveau comparée à celle d’Ertel; voiciles résultats des deux comparaisons, qui me sont envoyés par M. Schiavoni.
- Si l’on indique par S la toise de Spano et par E la toise d’Ertel. on
- En i865 (c’est-à-dire avant le voyage) E — S <— h- o\ 022959
- En 1869 (après le voyage)........... E —S ••= H-ot,022074
- Différence .... o\ooo885
- Cette différence est minime et ne dépasse pas les erreurs ordinaires d’observation. On pourrait déduire de ce fait que les barres en fer ne sont pas sujettes à des modifications de longueur appréciables, par suite du transport sur les chemins de fer, et que par conséquent on peut avoir la certitude que les prototypes en platine iridié ne peuvent être aucunement affectés en raison die leur transport sur les voies ferrées. Ainsi le choix du platine iridié comme matière pour la confection des mètres prototypes, fait par la Commission, se trouve, sous ce rapport, parfaitement justifié. Les résultats des deux comparaisons faites par un opérateur aussi habile et aussi consciencieux que M. le professeur Schiavoni méritent toute confiance.
- M. de Jacobi appelle l’attention de la Commission sur le petit nombre des fabricants de platine qui pourraient con-
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- courir aux travaux de ia Commission. La plus importante des maisons existantes, celle de MM. Matlhey et C'*, est en Angleterre ; quant à MM. Desmoulis et Quennessen, il regrette d’avoir à dire qu’ils lui ont déclaré que le platine tondu était toujours bulleux; peut-être conviendrait-il de se préoccuper de cette indication et de ne pas laisser à notre comité exécutif l’embarras d’un héritage aussi incertain.
- M. Stas ne saurait se préoccuper, à ce point, de l’indication donnée à M. de Jacobi ; il a fait usage de grandes capsules en platine fondu et martelé, et il n’y a jamais rencontré, même après les avoir maintes fois portées au rouge blanc, la moindre boursouflure, ni le moindre défaut d’homogénéité.
- M. Deville ne veut rien ajouter à cette déclaration ; il lui suffit de dire qu’en France les fabricants ne sauraient être très au courant des qualités du platine fondu, parce qu’ils n’ont pas recours à ce procédé.
- M. le Président fait connaître à l’Assemblée que la commission XI a déjà tenu une première séance; dans laquelle elle a constitué son bureau, ainsi composé :
- COMMISSION XI. M. Le Verrier, président;
- M. Otto Strüve. vice-président;
- MM. Hirsch et Tresca , rapporteurs.
- M. Stas, président de la neuvième commission, déclare que le travail de cette commission est terminé et que M. Deville est prêt à donner lecture de son rapport.
- M. Govi, président de 1a huitième commission, fait la même déclaration ; le rapport sera présenté par M. Wild.
- L’Assemblée décide quelle s’occupera successivement de ces deux rapports.
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- M. Deville donne lecture du rapport de la neuvième commission, dans les termes suivants :
- RAPPORT DE LA NEUVIÈME COMMISSION.
- Questions 18,19 et a t.
- MATIÈRE ET FORME DU KILOGRAMME.
- La question relative à la matière du kilogramme n'est pas bien différente de celle qui concerne le mètre lui-même, et sur laquelle In Commission internationale s'est déjà prononcée. La sous-commission IX a tenu compte de cette décision et s'est appuyée sur quelques-uns des principes qui ont guidé la sous-commission II et déterminé le vote de la Commission internationale dons sa séance du 29 septembre.
- Quelles sont les conditions auxquelles il faut satisfaire dans le choix de la matière du kilogramme?
- 1* 11 faut qu'elle soit inaltérable au même degré que la matière du mètre;
- 2° Il faut que le kilogramme déplace la plus petite quantité d’air possible, c'est à-dire que «a matière soit aussi dense que possible:
- 3* Il faut que la matière du kilogramme soit à la fois dure, élastique et malléable : dure, pour que des frictions même énergiques ne l’entament pas; élastique, pour que, sous l'influence du choc ou de la compression, elle perde le moins possible sa forme originelle; malléable, pour que, frappée violemment, sa matière soit refoulée et non divisée en fragments.
- Enfin, il est à désirer que, par sa composition, la matière choisie diffère le moins possible du kilogramme <1es Archives, qu’il s’agit de copier exactement.
- Cela posé, voyons quelles sont les substances qui se présentent le plus naturellement à notre examen.
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- QUARTZ.
- Le quartz doit-il servir à la confection des kilogrammes? Celle question a été discutée par votre sous-commission dans de longues et nombreuses séances.
- Elle a considéré que la densité du quartz, a.600. donnerait au kilogramme le volume de 377.8 au lieu du volume 48.65, qui appar-tient au kilogramme des Archives.
- Or la pesée dans l’air donnant lieu à des causes d’erreur dépendant surtout de la variation de la pression, de la température, ae la composition, en vapeur d’eau et en acide carbonique,de l’air ambiant, ces pesées seront d autant plus exactes que le volume et la surface du kilogramme seront plus petits, et, dans la comparaison avec un étalon existant, que le volume et la surface des matières à comparer .seront plus rigoureusement identiques (1).
- Le quartz, étant mauvais conducteur delà chaleur, se dilate inégalement sous son influence et se met très-lentement en équilibre avec la température ambiante, comme l’a très-bien observé M. de Jolly. Mauvais conducteur de l'électricité, il s'électrise par le moindre frottement. Quoique les expériences de M. Wild aient fortement atténué celte crainte d’erreur, les observations de MM. Dumas et Boussingault, celles de M. Slas, constatant l'influence qu’exerce sur les pesées l’électrisation du verre, laissent encore des scrupules dans l’esprit de plusieurs membres de votre sous-commission.
- Votre sous-commission, se fondant principalement sur la faible densité du quartz et sur sa fragilité, n’a pas admis le quartz comme matière du kilogramme à construire. Mais, considérant l'inaltérabilité de cette substance et l’invariabilité de son poids, dans des circonstances rigoureusement déterminées par M. Herr, elle pense qu’il pourra être fait, en outre des kilogrammes de platine, des kilogrammes en quartz limpide pour les États qui en feraient la demande.
- VERRE.
- Le verre, plus fragile que le quartz, fortement hygrométrique et
- (1) C’est pour celte dernière raison que le général baron Wrede aurait désiré que l’on construisit un kilogramme en platine creux dont le volume eût etc le même que le volume moyen des kilogrammes en laiton, matière le plus . généralement employée pour la fabrication des poids. Des difficultés d'exécution. tenant à l'imperfection des soudures métalliques, Vont seules engagé à ne pas donner suite à sa proposition.
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- possédant une faible densité, est naturellement exclu des matières pouvant servir à la fabrication du kilogramme.
- MÉTAUX.
- Les métaux altérables à l’air étant écartés, il reste l’or et le platine. Le platine est préférable à l’or, parce qu'il est plus dense, dans le rapport de 21.15 à 19.36, et parce qu’il est beaucoup plus dur. Le platine pur est donc une matière qui peut être employée pour la confection du kilogramme.
- ALLIAGES.
- Les alliages d’or à haut litre pourraient être adoptes à cause de leur inaltérabilité, parce que le métal fortement écroui est dur, et qu’après avoir été convenablement préparé, il peut être mis sur la balance de comparaison sans subir de recuit.
- Mais la densité des alliages d’or est plus faible que la densité du platine, et leur prix est trois fois plus élevé.
- Toutes ces matières, sauf le platine, étant exclues, il ne reste plus à examiner que ce métal lui-même et le platine iridié, adopté par In Commission internationale pour la confection du mètre.
- Les expériences que l’nu de vos commissaires et M. Troost ont publiées démontrent qu’à une température élevée le platine pur sc laisse pénétrer par le gr\2 hydrogène avec une facilité remarquable. L’arole passe également au travers du platine, mais en quantité extrêmement faible. M. Graham a prouvé depuis que le platine et surtout le palladium peuvent conserver de l'hydrogène introduit ainsi dans leur substance, même à la température ordinaire. Ne doit-on pas craindre, d’après cela, que le platine pur ne condense à sa surface les éléments ou l’un des éléments de l’air et ne cause des erreurs de pesée dans l’air et même dans le vide, si les gaz absorbés y restaient après la suppression de l’air ambiant? Les expériences de M. Régnault peuvent nous rassurer à cet égard : car il a démontré que lu coefficient de dilatation de l’air est le même, quand on le mesure au moyen d'uu ballon ne contenant que de l’air, et dans le même ballon où l’on a introduit un grand nombre de feuilles minces de platine.
- Mais la Commission française, préoccupée de celte question, a fait avec le platine iridié une expérience encore plus décisive. Un cube de platine iridié, placé au pôle négatif d’une pile et dans un voltamètre où se dégageait de l'hydrogène, n’a pas acquis la moindre augmentation de poids; son coellicient de dilatation n’a pas varié. Lin cylindre de palladium placé dans les mêmes circonstances avait acquis
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- un excès tic poids considérable et s’était meme fendu, tant son volume avait augmenté. Le platine iridié nabsorbe donc pas l’hydro-jjene cl a pins*forte raison ies autres gaz, tels que l’azote et l'oxygène do l’air.
- Enfin M. Stas a rapporté devant votre sous-commission les résultats d'expériences concluantes, fûtes avec la plus minutieuse exactitude; et dont une grande partie a déjà été publiée. Il en conclut que » kilogramme de platine traité par l’alcool, l’eau froide, l’eau bouillante, la dessiccation dans le vide, chauffé à des températures de a 5o et 35o degrés, à la température rouge, mais à l’abri des flammes, et remis sur une balance qui accuse nettement et sûrement le quart de milligramme, reprend identiquement son poids primilif, déterminé à l’air humide et à la température de i5 degrés. La même constance a encore été observée lorsque le platine chauffé, à l’abri des flammes, au point de perdre son poli, et refroidi dans l’air sec, était comparé à du platine qui ne subissait aucune de ces modifications. Seulement le temps au bout duquel l’équilibre de la balance devient stable et rend au fléau sa position verticale varie avec la nature et le nombre des opérations subies par la masse de platine mise en observation. Mais, dans tous les cas, le poids primilif était définitivement conservé avec l’exactitude que nous venons d’indiquer et oprès un temps suffisamment long.
- Aucune autre matière, excepté peut-être l’or pur. ne pourrait présenter une pareille invariabilité de poids dans de pareilles circonstances.
- Une dernière question reste a résoudre : doit-on préférer au platine pur l’alliage de platine et d’iridiun» qui va servir à la confection du mètre ?
- Tout d’abord il faut remarquer que le platine du kilogramme des Archives n’est pas du platine pur. C’est un alliage très-riche eo platine dans lequel il entre des quantités notables d'iridium que le procédé de Jannelli y a introduit forcément, avec du palladium et du rhodium en quantité extrêmement faible.
- Le platine pur du commerce actuel se rapproche-t-il plus, par sa composition, du platine du kilogramme des Archives que le platine iridié, adopté pour le nouveau mètre? C’est une question que l’analyse de la matière du kilogramme permettrait seule de résoudre, et celte analyse ne peut être mite. Dans le doute, il faut se contenter de comparer les avantages que présentent le platine pur et le platine iridié, et se décider, sans d’ailleurs donner une importance capitale au choix à faire entre ces deux matières :
- i* La densité de ces deux matières est exactement la même.
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- 2# Le platine iridié est aussi malléable et ductile qu’on peut le désirer; le platine pur ne lui cède en rien sous ce rapport. Mais le platine iridié est beaucoup plus dur: la limite d’élasticité est telle que des chocs même violents permettraient à sa matière de reprendre exactement sa disposition primitive, si ces chocs se répartissaient sur une surface d'une certaine étendue. En d’autres termes, le platine puiserait déformé, souvent et profondément, quand la matière la plus élastique de toutes celles que nous connaissons, le platine iridié, ne subirait aucune atteinte.
- 3° Les deux matières ont la même valeur vénale.
- 4° L’emploi du platine iridié pour la construction du mètre fera connaître pour cette matière, et d’une manière nécessairement très-rigoureuse , certaines données physiques qu’il ne sera pas inutile de posséder pour la matière du kilogramme, et réciproquement. L’unité de composition de ces deux types, quoique n’ayant aucune nécessité en principe, peut donc présenter plus tard quelques avantages qu’il est prudent de prévoir dès aujourd'hui; la diversité de leur composition ne peut réaliser aucun bénéfice.
- En conséquence, votre sous-commission IX a l’honneur de vous proposer :
- i4 Que la matière du kilogramme international soit la même que celle du mètre international, c’est-à-dire du platine iridié contenant 10 p. o/o d’iridium, avec a p. o/o de tolérance en plus ou en moins;
- a* Que la matière du kilogramme soit fondue et coulée on un seul cylindre, qui sera ensuite soumis à des chauffes et à des opérations mécaniques, capables de donner à sa masse toute l'homogénéité noces-
- 3* Que la forme du kilogramme international soit la même que celle du kilogramme des Archives, c’est-à-dire un cylindre dont la hauteur égale le diamètre et dont les arêtes soient légèrement arrondies;
- 4® Qu’il soit coustruit des kilogrammes en quartz limpide pourle.-* Étals qui en feront la demande.
- Ces résolutions ont été adoptées dans votre sous-commission : la première, à l’unanimité moins une voix, celle de M. Herr; les trois autres à l’unanimité, sous la réserve faite par notre savant collègue de sa préférence absolue pour le kilogramme de quartz.
- J .-S. St as, président ; Krusper, vice-président ; Herr. C. Holtex, M. Von Jacobi, de Jollt. W.-H. Miller. Eug. Pbligot, Fab. Wrede, H. Saints-Claire De-ville, rapporteur.
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- M. i‘E Jacodi, après la lecture do ce rapport, déclare y donner son adhésion.
- M. Wild présente en langue allemande, cl M. Hirsch veut bien les reproduire en français, les observations suivantes sur la première proposition de la commission.
- Malgré les excellents arguments développés dans le rapport, M. Wild ne saurait complètement se ranger à son avis. Il lui paraît que la commission elle-même n’était pas tout à fait sûre de la préférence absolue è donner au platine iridié, comme matière à employer pour les kilogrammes prototypes, puisqu’elle admet, dans sa dernière proposition, que la Commission construira aussi, sur demande, des kilogrammes en quartz. M. Wild préfère le cristal de roche pur et homogène comme matière pour les prototypes, par des raisons dont il parlera encore; mais, en tous cas, si la première proposition de la commission était admise, M. Wild ne voudrait pas que la faculté fût accordée de construire des étalons en quartz; il prendrait môme dans ce cas l’initiative d’une proposition en ce sens, parce que la différence de volume entre un kilogramme de platine et un kilogramme de cristal de roche pourrait, à cause de la réduction des pesées au vide, occasionner quelques incertitudes qui dépasseraient l’exactitude de o.i milligramme, désirée pour le moins dans les comparaisons de nos kilogrammes.
- Voici les raisons que M. Wild donne ensuite pour appuyer son opinion sur la préférence qu’il donne au cristal de roche comme matière.
- La commission a émis comme argument pour le platine iridié le poids spécifique le plus grand.
- Suivant lui, l’exiguïté du volume est vraiment de peu d’;mpoitance, si le volume est absolument le même pour tous les étalons, et cette condition ne saurait être mieux remplie qu’avec le quartz, dont la densité, même dans les échantillons des diverses localités, est toujours la même; on reconnaîtrait aussi que la valeur absolue des densités
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- est sans importance; elle offrirait même un certain avantage en faveur du quartz si la tcndanec de quelques savants à se servir de poids en porcelaine ou en verre venait à se répandre davantage, dans toutes les pesées de précision, pour lesquelles ces matières sont évidemment mieux appropriées que les poids en laiton.
- On pourrait facilement donner aux poids en verre ou en porcelaine la densité même que possède le cristal de roclie, cl ils s'approcheraient alors beaucoup plus do la densité moyenne des corps qu'on a le plus souvent è peser. La difficulté de comparer les kilogrammes prototypes en cristal de roche avec le kilogramme des Archives en platine ne serait, d’après lui, pas une raison assez importante pour rejeter la première matière. Si même ou commettait dans cette comparaison une erreur de i milligramme, cc qui pour sur ne serait pas le cas, il n’y verrait aucun inconvénient, vu que d’après lui il n’est pas du tout sûr que le kilogramme actuel des Archives corresponde, à cette quantité près, à son poids original.
- La qualité principale, celle è laquelle toutes les autres doivent être subordonnées, c’est, de l’avis de tous, la condition absolue de l’invariabilité avec le temps. Sous cc rapport, le quartz l’emporte sur toutes les autres substances; il est plus dur, il résiste mieux è toutes les influences extérieures, il prend enün un poli parfait sur lequel la moindre altération de surface devient immédiatement apparente. Ces raisons ne sont-elles pas suffisantes pour que la Commission admette au moins la convenance de faire, avant la décision définitive sur la matière la plus convenable, des déterminations comparatives sur les deux substances, que l’on ferait voyager et que l’on soumettrait à des influences diverses?
- L’exécution des kilogrammes étalons devant être en tous cas bien plus facile que celle des mètres, ce retard 11e saurait d'ailleurs éloigner eu rien la (in des opérations de la Commission.
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- M. le baron Whede n’a pas l’intention de revenir sur Je fond même de la discussion, mais il tient à faire remarquer que la commission n'a pas du tout entendu que des étalons en quartz seraient construits : elle a seulement ouvert la faculté d'en obtenir à titre secondaire, et absolument dans les mêmes conditions, par rapport à l’étalon en platine, que les étalons secondaires, à bouts, du mètre par rapport à l’étalon international à traits.
- M. Foerster ne croit pas qu'il y ait lieu d’admettre même l'existence d’étalons en quartz à côte des étalons en platine, parce que le passage des uns aux autres peut présenter de sérieuses difficultés. Tout en réservantl’avenir du kilogramme en quartz pour le cas où les pesées scientifiques viendraient à être plus généralement faites avec des poids en verre ou en porcelaine, il vaudrait mieux, quant à présent, s’en tenir seulement aux étalons en platine iridié, puisque ce métal semble réunir la plus grande majorité des suffrages.
- M. Stas tient à établir qu’aucune alternative ne saurait être impliquée dans la rédaction de la commission. L’étalon international, comme tous les autres étalons, sera en platine iridié, et si l'on vient à construire des kilogrammes en quartz, leur valeur fondamentale sera absolument diffé-, rente; il faut que ce point soit, par sa déclaration, tout à fait acquis à la discussion, et il en prend acte.
- Cela dit, M. Stas admettrait volontiers l'excellence d'un kilogramme de quartz, par rapport à un kilogramme de quartz; mais, par rapporté un kilogramme do platine, les doutes les plus sérieux restent dans son esprit, parce que, le volume et la surface surtout étant si différents, l’humidité, en se condensant, peut déposer des quantités de matières variables.
- De 1835 à 1869, M. Stas s’est maintes fois assuré que
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- constante. Il n’a pas opéré avec le quartz, mais il a obtenu avec l’agate des modifications très-appréciables, qui lui permettent d'affirmer que le poids ne devient pas constant avant qu’il se soit écoulé un temps assez considérable.
- M. Stas pourrait citer en faveur du platine les déterminations de MM. Régnault, Morin et Brix, et ses propres expériences lui donnent la certitude absolue de la constance d’un poids de platine sur lequel il a exercé des influences chimiques et physiques tout à fait considérables.
- M. Wild met sous les yeux de la Commission une série de chiffres résultant de ses propres déterminations et de celles de M. Seidel surtout : après vingt ans écoulés, uue même différence de deux centièmes de milligramme a été retrouvée entre deux poids de 1 oo grammes en quartz et un poids de aoo grammes en même matière. Les comparaisons entre des poids de platine et de quartz ont aussi conduit aux concordances les plus satisfaisantes.
- Dans les expériences de Berne, en partie faites avec M. Mousson, on a constaté de nouveau, après six mois, une même différence de trois dixièmes de milligramme entre deux demi-kilogrammes en quartz et un kilogramme en platine.
- M. Chisholm se rattache à l’opinion émise par M. Foers-ter; les kilogrammes en quartz ne devront être considérés que comme des auxiliaires, mais comme des auxiliaires utiles cependant dans certaines circonstances.
- M. Chisholm, en produisant devant la Commission son kilogramme en quartz, construit par ie docteur Steinbeil, è Munich, ajoute qu’une différence de 6.pi milligrammes en plus qu’il avait constatée par rapport au kilogramme des Archives, a été confirmée par le chiffre de G.77 milligrammes après une comparaison avec, un kilogramme en laiton doré, faite par M. Tresca et par lui, avec l’étalon
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- G' n° i du Conservatoire. Il suffît ici de faire remarquer que les deux déterminations sont très-concordantes et quelles justifient l'opinion très-favorable qu’a M. Chisholm de la valeur d’un étalon en quarts.
- M. Deville ne voit pas de différence à établir entre le quartz et le platine, au point de vue des propriétés mêmes delà matière; l’un et l’antre sont parfaitement inattaquables, mais est-ce bien ta seule question ?
- Un kilogramme de platine a pour volume hS centimètres cubes; un kilogramme de quartz a pour volume 377 centimètres cubes; les corrections sont ainsi huit fois plus grandes ; des erreurs plus grandes peuvent, par cela même, s'accumuler dans les opérations.
- Si, d’ailleurs, on se reporte aux expériences si complètes et si décisives de M. Stas, il ne serait évidemment pas possible d’affirmer que le quartz aurait supporté, avec la même invariabilité, toutes les actions par l’alcool, par le vide, parle feu, jusqu’à la température rouge, et qui, même après la destruction du poli, ont démontré la constance du poids jusqu'au quart de milligramme.
- M. de Joi.lv , avec plusieurs de ses collègues, tient surtout à l'invariabilité, mais il faut aussi n’admctlre qu’un seul étalon; et, malgré toutes les bonnes raisons qui plaideraient en faveur du quartz, il vaut évidemment mieux s’en tenir à une seule décision.
- Il attache d'ailleurs une telle importance aux conditions de capacité et de conductibilité pour la chaleur, qui seules peuvent conduire à l'égalité de température, nécessaire pour éviter tout mouvement d'air pendant les pesées, qu'il se décide à porter son choix définitif sur le kilogramme de plus petite surface, c’est-à-dire sur le platine iridié.
- M. Tbesca, tout en admirant la limpidité du quartz avec lequel a été construit le kilogramme que M. Chisholm a devant lui. fait remarqu-r qu’il serait bien difficile d’en
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- obtenir un grand nombre de parfaitement identiques, alors surtout que déjà, dans ce magnifique spécimen, il a fallu y pratiquer plusieurs cavités, pour extirper quelques points de moindre pureté.
- Evidemment, nous ne pourrions obtenir tous nos étalons absolument identiques qu’avec le platine iridié.
- Aucun des membres de la réunion ne demandant plus la parole, la première proposition est votée par trente voix contre deux. Ce sont celles de M. Hcrr et de M. Wild.
- Sur la deuxième proposition, M. (iovi demande une explication sur l’exécution de tous les kilogrammes en une seule fonte.
- M. Deville trouve dans cette condition une garantie de plus complète homogénéité. Il faudra s’en rapprocher le plus possible, de manière à soumettre toutes les masses aux mêmes actions mécaniques du marteau et du laminoir.
- La deuxième proposition est votée à l’unanimité.
- En ce qui concerne la troisième proposition, M. Lang comprend que le fractionnement pourra se faire en prismes, mais M. Tresca désire qu’il soit bien entendu que la forme définitive des étalons sera celle d’un cylindre de hauteur égale à la base, qui se prête le mieux à l'ajustage et qui jouit de l’avantage de correspondre à la surface minimum.
- La troisième proposition*est votée à l’unanimité.
- Sur la quatrième résolution, M. Govr pense que l’on pourrait renoncera la construction des étalons en quarte, et le R. P. Secchi insisterait tout au moins pour qu’il ne fût question dans cet article que de contrôle, et non de construction, si l’on veut conserver à la Commission internationale son véritable domaine scientifique, c’est-à-dire rétablissement des seuls types fondamentaux.
- M. Deville et M. Stas ne consentiraient à la suppression
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- de la proposition qu'à la condition que cette suppression serait demandée parM. Herr. qui était plus particulièrement favorable au kilogramme de quarte.
- M. Herr, tout en conservant son opinion, malgré les arguments assurément probants de l'opinion contraire, ne saurait insister presque seul pour l'adoption de cette dernière proposition. Il accepte donc la suppression de l’article, suppression qui est ainsi adoptée à l'unanimité.
- En conséquence, la Commission a décidé, sur la proposition de la neuvième commission :
- o 1° Que la matière du kilogramme international soit la même que celle du mètre international, c’est-à-dire en platine iridié contenant o p. o/o d’iridium, avec a p. o/o de tolérance en plus ou en moins ;
- o a°Que la matière du kilogramme soit fondue et coulée en un seul cylindre, qui sera ensuite soumis à des chauffes et à des opérations mécaniques, capables de donner à sa masse toute l'homogénéité nécessaire;
- « 3° Que la forme du kilogramme international soit lu meme que celle du kilogramme des Archives, c'est-à-dire un cylindre dont la hauteur égale le diamètre et dont les arêtes soient légèrement arrondies. »
- M. Wild, au nom de la huitième commission, donne lecture de son rapport et de l'unique résolution qu’elle comporte :
- RAPPORT DE LA HUITIÈME COMMISSION.
- La commission n® VIII avait à traiter la question 17, conque eu ces termes :
- -En tous cas, il est nécessaire de déterminer, par les moyens les plus précis. le poids du décimètre cube d'eau distillée.
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- La détermination du poids du décimètre cube d'eau est sans doute un des problèmes les plus délicats dans le domaine des sciences physiques. car elle exige non-seulement les moyens les plus précis pour déterminer la dilatation et les valeurs absolues de la température et des dimensions d’un corps solide de forme régulière, mais aussi la connaissance exacte de la .dilatation de l’eau, la détermination rigoureuse de la température d’une masse assez grande de ce liquide, ainsi que des pesées hydrostatiques très-délicates. En outre, la nécessité de se procurer de l’eau absolument pure et surtout d’évaluer l’influence de la condensation du liquide sur la surface du corps immergé {question qui n’a pas été entamée jusqn'à présent) augmente encore les difficultés de la solution de ce problème.
- C’est à cause de ces difficultés qu’une partie de votre sous-commis-sion a cru que la détermination du poids du décimètre cube d’eau pourrait dépasser les moyens de la Commission internationale et le but qu’elle se propose d’atteindre; que ce problème serait plus apte a être résolu par un seul savant et qu’il faudrait, par conséquent, se borner k émettre le vœu que celte recherche soit faite par les soins de la Commission. La majorité des membres a cependant mainleou la nécessité que cette détermination soit faite par les soins de la Commission internationale, parce que la Commission elle-même, en adoptant, dans sa séance du 26 septembre, le kilogramme des Archives, dans son état actuel, pour la déduction des nouveaux prototypes, a en même temps émis l'opinion que la relation entre le nouveau prototype du kilogramme et le poids du décimètre cube d’eau devraient être rigoureusement déterminés pour les besoins de la science; ensuite parce que la connaissance actuelle de cette relation, abstraction faite des grandes différences entre les résultats obtenus dans différents pays. 11e satisfait pas les exigences de la science exacte, attendu qu'aucune des déterminations de celte relation n’offre les données nécessaires pour en lixer même approximativement l’erreur probable; parce qu enfin la Commission possédera sans nul doute, pour l'accomplissement de ses autres travaux, des comparateurs, des balances et des instruments accessoires de la plus haute perfection, et quelle sera ainsi, et mieux qu’aucun autre établissement scientifique, pourvue des moyens les plus essentiels pour la détermination en question.
- En conséquence, votre sous-commission vous soumet la proposition suivante : La détermination du poids du décimètre cube d'eau doit être faite par les soins de la Commission internationale.
- La sous-commission a cru devoir se borner à cette seule proposition générale, et ne consigner les résultats de ses délibérations ultérieures et plus spéciales dans son rapport, que sous la forme de renseigne-
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- rncnts pour l’exécution de celte recherche. Ces résulta!* sont les suivants :
- 1. La meilleure méthode à employer, pour déterminer exactement le poids d’un décimètre cube d’eau, paraît être celle généralement suivie jusqu’à présent dans celle sorte de recherches, savoir : celle qui consiste à mesurer le volume extérieur d’un corps solide et à dé* terminer ultérieurement, par une pesée hvdroslatiquc, le poids d'eau qu’il déplace par son immersion dans ce liquide.
- 2. Des trois formes régulières à donner au corps solide, savoir : la sphère, le cylindre ou le cube, chacune offre. soit pour la confection mécanique, soit pour l'évaluation de son volume par des mesures linéaires, des avantages spéciaux ; mais il parait que la forme cylindrique est celle qui, pour des dimensions plus grandes, offre la plus grande facilité de construction.
- 3. La surface des corps n’augmentant qu’avec le carré des dimensions, pendant que le volume augmente avec la troisième puissance, on doit recommander de choisir, pour la détermination définitive, un cylindre d’un assez grand volume (par exemple de 10 litres), afin que la condensation du liquide sur la surface du corps ait une plus faible influence sur le résultat. En tout cas, il est désirable que celle influence soit évaluée au moins approximativement, en faisant des déterminations préliminaires avec des corps plus petits, mais de différentes formes sous le même volume, et de différentes matières.
- k. La dilatation de l'eau étant la plus petite près de son maximum de densité, et le changement de poids du corps immerge, par suite d’un changement de température, étant réduit au minimum dans le voisinage de la température pour laquelle les deux dilatations seraient égales entre elles, il parait préférable de faire les pesées hydrostatiques, d’eû l’on tirera la relation cherchée, dans l’une ou l’autre do ces conditions. Mais comme ces mêmes pesées hydrostatiques offrent le meilleur moyen pour déterminer la dilatation’de l’eau, dont la loi n’est pas connue assez exactement, il est à désirer que les pesées du corps dans l’eau soient faites, pour ce but, à des températures différentes et comprises entre o et 3o degrés centigrades. La connaissance rigoureuse de la loi de dilatation de l’eau n’est pas seulement nécessaire pour les corrections à appliquer dans les recherches en question ; elle est également nécessaire pour la détermination du poids spécifique du kilogramme.
- 5. Les dernières raisons nous ont enfin suggéré l’avis que cette détermination devait être accompagnée d’une recherche spéciale sur l’influence de l’air absorbé sur le poids spécifique de l’eau, et qu’il
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- convient, en conséquence, de décider, une foi» pou»- tontes, »'il faut faire les pesées hydrostatiques avec de l’eau privée d'air ou avec de l’eau qui on est saturée.
- G. tiovi, president; C. Holten, vice-président; Edm. Becquerel. H. Fize.vg, de Jollt, \V. H. Miller, Eu®. Pe-ligot, C. de SziLY; H. Wild, rapporteur.
- La discussion est ouverte et M. Miller rappelle les conditions indiquées par Schumacher. Il croit qu'il v aurait tout avantage à employer, comme l’a proposé M. Gauss, une forme géométrique cie beaucoup plus grande dimension, correspondant, par exemple, à un déplacement d’au moins 5o kilogrammes.
- \1. Miller croit aussi qu’il serait préférable de se rapprocher autant que possible de la température pour laquelle la dilatation de l’eau est la même que celle du cylindre; enfin celui-ci devrait être creux et non pas solide, comme la rédaction de la commission tendrait à le faire supposer.
- M. le baron VVrede ajoute que la température dont a parlé M. Miller, par rapport au laiton, est celle de 90, et il la considère aussi comme la plus convenable pour les opérations dont il s’agit.
- M. Govi regrette infiniment que la commission n’ait pu profiter des lumières de M. Miller, qui s’est trouvé engagé dans les travaux d’autres commissions; les conclusions très-réservées de la commission laissent d’ailleurs toute latitude; il a semblé à quelques personnes qu’il y aurait tout avantage à se rapprocher d’un volume de io litres, afin de sc placer à peu près dans les conditions mêmes que Lefebvre-Gineau et Fabbroni avaient réalisées dans les premières opérations.
- M. Wild dit à l’Assemblée que la commission s’est entretenue sur tous les points indiqués par M. Miller, mais quelle s'est décidée, en raison meme de certaines différences
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- d'appréciation, entre lesquelles il conviendra de choisir avec une plus grande maturité, ii ne rien préciser sur les détails d'exécution.
- Le mot solide, dans la rédaction, n’exclut pas du tout l’idée d’un solide creux.
- Une nouvelle lecture est donnée de la résolution proposée par la huitième commission. Cette résolution est adoptée par vingt-neuf voix contre trois.
- En conséquence, la Commission a adopté, sur la proposition de la huitième commission, la seule résolution suivante :
- u La détermination du poids du décimètre cube d’eau doit être faite par les soins de la Commission internationale. »
- L’Assemblée décide qu’une nouvelle réunion générale aura lieu demain mercredi, à i heure, pour continuer la discussion des rapports; la séance est levée à 5 heures.
- Les Secrétaires,
- Ad. Hibsch: H. Tbescs.
- Le Président, Otto Struvb.
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- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SÉANCE DC Q OCTOBRE 187a.
- La séance est ouverte à 1 heure trois quarts, sous ia présidence de. M. Otto Struve, vice-président.
- Sont présents: MM. Herr, Miller, général Morin, vice-présidents ;
- MM. Becquerel, de Belcarce, Bosscha, Broch, Chisholm, Deville, Faye, Fizeau, Foerster, Gay, Govi, Hcusscheu, Holtcn, Husny-Bey. général Ibaiiez, de Jacobi, général Jarras. de Jolly, de Krusper. Von Lang, Mans, Pcligot, gé • lierai Ricci, R. P. Seccbi, Soutzo, Stamkart, Stas, deSzilv. Wild, baron Wrede;
- MM. Hirsch etTresca, secrétaires.
- Le procès-verbal de la dernière séance est adopté sans observation.
- M. Broch, au nom et comme président de la dixième commission, annonce que M. Chisholm, rapporteur, est prêt è présenter les conclusions unanimes de cette commis-
- M. Chisholm donne lecture de son rapport.
- RAPPORT DE LA DIXIÈME COMMISSION.
- Question 23.
- BALANCES ET PESÉES.
- Voire sous-commission n* X, qui avait a examiner les questions relatives aux balances et aux pesées, présente le rapport suivant :
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- Le problème à résoudre consiste à déterminer la méthode qu'il convient d’employer pour comparer et trouver la valeur des nouveaux kilogrammes, avec la plus grande précision.
- Celte question se divise en quatre parties :
- 1. Balances et instruments de pesage:
- 2. Détermination du volume des kilogrammes ;
- 3. Détermination de leur poids, en relation avec celui du kilogramme des Archives, dans le vide;
- U. Détails du mode d’opération.
- 1. Tour les opérations, il est évident qu’on doit se servir de plusieurs balances de la meilleure construction, qui puissent donner les résultats les plus satisfaisants.
- Le Conservatoire des arts et métiers possède, entre autres, trois balances qui ont été placées devant votre sous-commission, comme propres à cet objet, savoir :
- Balance de Deleuil, accusant î milligramme;
- Balance de Bianchi, accusant »/a milligramme;
- Balance à vide, de Deleuil.
- D ailleurs, il a été proposé par M. Miller, que nous avons prié de nous aider de son expérience au sujet des balances, que la balance de Barrow, dont il s’est servi dans les pesées des étalons anglais et français, pour la commission anglaise, soit mise à la disposition delà commission. M. Herr aussi, qui a une balance d’excellente construction, sortant des ateliers du docteur Von Steinheil, et notre collègue M. de Jolly, de Munich, veulent bien promettre de mettre leurs balances à la disposition du Comité d'exécution. On devra aussi construire et se servir d’autres balances d’une construction telle que l’on puisse en obtenir les résultats les plus satisfaisants, suivant le jugement du Comité d’exécution.
- 2. Pour déterminer le volume des kilogrammes, la méthode hydrostatique est la plus exacte, et on doit, autant que possible, y recourir. Mais il y a de graves objections à plonger le kilogramme des Archives dans l’eau, au moins avant la fin des opérations, à cause de la condition, peut-être poreuse en quelques points, de sa surface. D’ailleurs son volume est déjà suffisamment connu. Le Conservatoire des arts et métiers possède un comparateur de Gambey, dont on s’est servi pour mesurer le volume du prototype. La valeur moyenne des déterminations ainsi faites par Olufsen en iS34, par Gambev en 1837, et
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- par Slcinheil en i845, csl citée par M. Miller dans son rapport snr la construction de la livre-étalon anglaise (p. 88 iK le volume du prototype à o’C. étant trouvé égal à 48“,665, cesl-à-dirc à 48.665 grammes d’eau à son maximum de densité; et c*esl cette valeur qui a été adoptée par M. Miller. Plus tard, en 1860, le volume du prototype a été déterminé par la commission dont faisait partie M. Brix, avec MM. Le Verrier, Morin et Régnault, et ils ont trouvé la valeur 48“ 6744. Plus récemment, en 1864, le volume a été évalué à 48“,;544, par la commission instituée par le Ministère de l’agriculture et du commerce.
- Quelques membres de votre sous-commission ont proposé de déterminer la différence du volume entre le prototype et les autres kilogrammes par le voluménoinètre. Celte différence serait à peu près i*e,46a7, la densité du platine iridié à o® étant déterminée par M. Sainle-Claire-Dcville à 21,15, ce qui donne pour le volume d’un kilogramme 47.2813 ; et on peut ajouter qu’un centimètre cube d’air à moitié saturé (t. i5*C , h., 760“*) pèse 1.225 milligramme. Mais il a été reconnu que cette méthode par le voluménomètre ne donne pas la même certitude de précision que les mesures prises par un comparateur, et surtout par la méthode hydrostatique. D’ailleurs, la différence entre les diverses déterminations déjà faites du volume du prototype est si petite, qu’elle ne saurait conduire, après les corrections effectuées, qu’à des différences tout à fait négligeables.
- 3. Le mode de détermination du poids des nouveaux kilogrammes, en relation avec celui du kilogramme des Archives dans le vide, a été très-sérieusement discuté par votre sous-commission.
- Notre collègue M. Stas a proposé que deux kilogrammes en platine soient construits comme témoins, autant que possible de même volume et de même poids que le kilogramme des Archives, leurs équations avec celui-ci, et entre eux, étant déterminées avec la plus grande précision; que le volume de ces deux témoins soit déterminé par la méthode hydrostatique; et que les nouveaux kilogrammes soient comparés, dans l’air et dans le vide, avec un de ces témoins, et entre eux, en réservant l’autre pour contrôler les résultats de ces comparaisons.
- Celte proposition a été acceptée unanimement par votre sous-commission, et elle se trouve grandement facilitée par cette circonstance, que le Conservatoire des arts et métiers possède déjàdeux kilogrammes en platine, C' ne 1 et C' n® 2 , qui ont été construits, dans le même but, en i863, expressément pour être de même volume que le kilogramme des Archives; le volume de C' n* 1, détermiué par le comparateur de Gambey. étant égal à son poids étant plus lourd de
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- 0"*^72 que celui da kilogramme des Archives dans le vide, suivant le procès-verbal officiel du 16 avril 1864.
- Il doit être toutefois bien entendu que ta dernières comparaisons de chacun des nouveaux kilogrammes doivent être faites dans l’air, directement avec le kilogramme des Archives, puisqu’il y aurait des objections à placer ce prototype dans le vide, avant la fin des opérations; et qu après avoir choisi un des nouveaux étalons comme kilogramme international, la valeur de tous les autres kilogrammes serait déterminée et constatée par son équation avec ce kilogramme international.
- ft. La méthode à employer pour l’exécution des pesées a aussi été discutée par votre sous-commission. Il s’v trouvait des partisans des deux méthodes: l’une dite de substitution, avec contre-poids, connue comme la méthode de Borda, dont on se sert toujours en France; l'autre, la méthode d’alternance, en changeant les étalons de l’un à l’autre côté de la balance, connue sous le nom de méthode de Gauss, que l’on emploie en Angleterre, excepté pour les pesées hydrostatiques. Il est convenu que l’on devra se servir des deux méthodes et juger par les résultats. Dans le premier cas, le contre-poids devra être de même matière que le kilogramme à comparer, et autant que possible de même volume.
- Pour les corrections des pesées dans l’air, en ce qui concerne la perte de poids duc au volume d’air déplacé. Userait nécessaire que toutes les déterminations fussent basées sur les données les plus précises, en les choisissant parmi celles qui sont admises dans le monde scientifique.
- Pour ces motifs, la sous-commission n” X a l’honneur de proposera la Commission générale l’ensemble des résolutions suivantes :
- »* Les balances qui devront servir aux pesées sont, non-seulement celles qui pourraient être mises, dès à présent, à la disposition du Comité d’exécution, par les institutions et les savants qui les possèdent, mais encore une nouvelle balauce construite suivant les conditions de la plus grande précision.
- 3* Les volumes de tous les kilogrammes seront déterminés par la méthode hydrostatique, mais le kilogramme des Archives ne sera placé ni dans l’eau, ni dans le vide, avant la fin des opérations.
- 3* Pour déterminer le poids des nouveaux kilogrammes, par rapport à celui des Archives, dans le vide, on se servira de deux kilogrammes auxiliaires, autant que possible de même volume et de même poids que celui des Archives, suivant la méthode indiquée par M. Stas.
- Chacun des nouveaux kilogrammes devra aussi être comparé directement , dans l’air, avec le kilogramme des Archives.
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- 4“ Le kilogramme internalional étant construit, tous les autres lui seront comparés, dans l'air et dans le vide, pour la détermination de leurs équations.
- 5* On emploiera dans ce but la méthode de l'alternance et celle de la substitution, avec contre-poids de même matière.
- 6" Les corrections relatives aux pertes du poids dans l’air seront effectuées avec les données les plus précises et les mieux discutées de la science.
- Docteur O. J. Broch, président ; docteur Vos Lasg, vice-président; Foerster; G.Govi; Hûltbk; W. H. Miller; F. J. Stamcart ; J. S. Stas ; H. Trksca ; H. W. Chisrolm , rapporteur.
- M. le Président remercie M. le rapporteur et lu commission , et la discussion est aussitôt ouverte.
- M. Wild veut demander seulement quelques éclaircissements à M. le rapporteur : il ne voit pas pourquoi chaque étalon nouveau devra être comparé directement avec le kilogramme des Archives; il ne voit pas non plus qu’il soit nécessaire de comparer les nouveaux étalons entre eux, dans l’air et dans le vide; les corrections seront si petites et si sûres, après la détermination du poids spécifique de chacun des kilogrammes, que l’emploi d’un seul de ces modes lui aurait paru suffisant.
- M. Chisholm explique que ce sera sans doute une satisfaction pour chaque pays de recevoir un étalon directement comparé au premier prototype. Quant à la deuxième question, on a cru devoir, pour les pesées, déférer au désir précédemment exprimé, en ce qui concerne le mètre, de recourir toujours à des déterminations doubles, faites par deux méthodes différentes et se contrôlant en conséquence l’une par l’autre.
- M. Broch ajoute quelques détails : la commission a pensé qu’il convenait d’abord d'opérer dans l’air, puis dans le vide, après avoir soumis les prototypes à l’action de fai-
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- cool, de l’eau bouillante, pour enfin en revenir à la comparaison dans l'air, après que ees kilogrammes auraient été reposés pendant quelques semaines.
- M. Bboch ajoute que quelques membres ont cité des exemples de pesées faites dans le vide et dans l'air, et qui ont conduit à une exactitude dont il s’étonne encore; il convient donc d'opérer dans le vide le plus complet; mais la dernière opération consistera toujours en une pesée dans l’air.
- A la suite de cette discussion, les deux premières propositions de la dixième commission sont votées à l’unanimité; la troisième à l’unanimité moins une voix; les trois dernières aussi à l'unanimité.
- En conséquence, la Commission internationale, sur la proposition de la dixième commission. a pris les résolutions suivantes :
- « 1“ Les balances qui devront servir aux pesées sont, non-seulement celles qui pourraient être mises dès à présent à la disposition du Comité d'exécution par les institutions et les savants qui les possèdent, mais encore une nouvelle balance construite suivant les conditions de la plus grande précision.
- « a" Les volumes de tous les kilogrammes seront déterminés par la méthode hydrostatique, mais le kilogramme des Archives ne sera placé ni dans l'eau, ni dans le vide, avant la fin des opérations.
- « 3' Pour déterminer les poids des nouveaux kilogrammes par rapport à celui des Archives, dans le vide, on se servira de deux kilogrammes auxiliaires, autant que possible de même volume et de même poids que celui des Archives, suivant la méthode indiquée par M. Stas.
- «Chacun des nouveaux kilogrammes devra aussi être comparé directement, dans l’air, avec le kilogramme des Archives.
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- «4° Le kilogramme international étant construit, tous les autres lui seront comparés, dans l’air et dans le vide, pour la détermination de leurs équations.
- «5° On emploiera, dans ce but, la méthode de l’alternance des poids et celle de la substitution, avec contrepoids de même matière.
- “6° Les corrections relatives aux pertes de poids dans l’air seront effectuées avec les données les plus précises et les mieux discutées de la science. »
- M. Govi veut profiter de ce que l'heure est peu avancée pour faire une proposition spéciale, dont la véritable place, n’est pas bien fixée, entre les questions déférées à nos différentes commissions.
- La Commission décidera sans doute l’emploi de témoins eu quartz; elle doit donner les équations des mètres en fonction d’une valeur exacte du millimètre; en tout cas, elle doit déterminer le volume de certains corps pour arriver au poids du décimètre cube d’eau distillée et mesurer avec beaucoup de précision le kilogramme des Archives; enfin, elle rendrait aux physiciens un immense service si elle fixait avec certitude la valeur des subdivisions principales du mètre. Par ces motifs, M. Govi désirerait faire la proposition suivante :
- « La Commission internationale se chargera de fixer, en meme temps que la longueur du mètre, celles de ses subdisions jusqu’au millimètre, pour en assurer la valeur dans les recherches scientifiques. »
- M. Govi ajoute que ces longueurs devraient être tracées, sur l’un des étalons internationaux, avec la plus grande précision.
- M. Trescà reconnaît avec M. Govi toute l’utilité, il dira même toute la nécessité de ces déterminations, mais ce sera, suivant lui, l’œuvre de l’avenir; nous ne devons pas nous détourner, quant à présent de noire but principal, déjà bien vaste, et qui consiste à constituer,, une fois pour toutes, les
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- étalons définitifs, sur lesquels il n'y aura plus à revenir quant au point de départ.
- Toutes les autres opérations doivent être considérées comine secondaires au point de vue de notre mission, et elles s'en distinguent par un caractère tout à fait essentiel, en cc qu'elles ne peuvent être que transitoires et de nature à se modifier avec la perfection toujours croissante des moyens d'observation.
- M. Hirsch, en affirmant à nouveau toute l’utilité, pour les sciences exactes, des déterminations demandées par M. Govi, et en rappelant d'ailleurs que cette utilité sera surabondamment démontrée, ainsi qu’il l'espère, par les résolutions de la onzième commission, veut encore démontrer qu’elle est absolument indispensable à nos travaux les plus essentiels ; le millimètre doit être connu pour que nous puissions exprimer les équations des différents mètres; le décimètre doit être connu pour que nous puissions mesurer le décimètre cube d'eau.
- La proposition de M. Govi est donc parfaitement rationnelle et doit être, à tout titre, considérée comme une des obligations les plus essentielles delà Commission. Si, comme il le reconnaît, ce n'est pas la première opération à faire, c'est au moins une de celles qui doivent appeler bientôt la plus sérieuse attention de notre Comité d'exécution.
- M. VVild appuie aussi la proposition de M. Govi, mais surtout en cc quelle est exigée par les travaux décidés pour le décimètre cube.
- Cependant M. Wild n’est pas tout à fait de l'avis de M. Hirsch, en ce qu’il ne lui paraît pas absolument nécessaire de connaître la valeur exacte du millimètre pour l’établissement des équations des différents mètres. Le millimètre est en effet connu avec une précision suffisante pour que les petites différences de longueur, qui seront
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- sans doute réduites au minimum, par les procédés proposés, ne consisteront jamais qu’en quelques microns, sur lesquels une correction plus précise ne saurait avoir aucune influence.
- M. Fizead exprime la même opinion; il est très-éloigné de la proposition de M. Govi, qu'il croit en dehors des obligations de la Commission. Même au point de vue des témoins de la longueur, qui seront proposés pour le mètre, il suffira sans doute d'employer une longueur arbitraire et non pas une longueur absolue, ayant un rapport bien vérifié avec la longueur du mètre, ce qui exigerait de grandes difficultés et entraînerait de grandes lenteurs.
- Une demande étant faite de renvoyer la proposition à la commission XI, M. Bossca* pense qu’elle est d’un ordre plutôt administratif que scientifique et que rien n’empêche de la discuter de suite.
- L'Assemblée est consultée sur la question desavoir si la proposition doit être renvoyée à l’examen de la commission XI ; ce renvoi est repoussé par 18 voix contre i é ; en conséquence la discussion continue.
- M. Wilo donne quelques explications sur les diverses opérations que comporte la division d’un mètre eu décimètres, d'un décimètre en centimètres, et d'un centimètre en millimètres; il s’attache à démontrer que cette opération. sans doute délicate, ne présente pas de difficultés insurmontables ; il faut, suivant lui, que l'organe exécutif de la Commission internationale arrive à faire cette division, qui n’est certainement pas hors de notre mandat.
- M. Bosscba exprime l’opinion qu’il ne saurait être douteux que l'un des prototypes devra porter une subdiv sion, mais ce que demande M. Govi est tout autre chose, s’il s'agit pour la Commission de fournir un véritable étalon. exactement vérifié, des principales subdivisions métriques.
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- M. Broch estime que la Commission ne doit pas sortir de la question des prototypes, de manière à doter tous les pays d’une unité fondamentale.
- Plus tard on déterminera les subdivisions avec les moyens essentiellement perfectibles que l’on pourra obtenir.
- Il importe suivant M. Broch que les questions soient ainsi considérées comme très-distinctes. Celle des subdivisions étalonnées n’est pas de notre ressort.
- M. Govi se trouve satisfait de ce que la plupart des membres qui ont pris la parole ont reconnu avec lui l'importance du problème posé, et dès lors qu’il ne s'agit plus que d’une question d’opportunité, sur laquelle des divergences se sont produites, mais dont une des sous-commissions aura d’ailleurs à s’occuper d’une manière plus spéciale, il se décide à retirer sa proposition.
- La séance est levée à 3 heures et demie, et renvoyée à demain, une heure.
- Les Secrétaires,
- Le Président, Otto Strove.
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- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SÉANCE DU 10 OCTOBRE 1872.
- La séance est ouverte à 1 heure et demie, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président.
- Sont présents : M. Mathieu, président; MM. Herr, Miller, général Morin, vice-présidents;
- MM. Acosta, de Belcarce, Becquerel, Bonifaz. Bosscha, Brocb, Cervantes, Chisholm, Faye, Fizeau, Foerster, Gay, Govi. Heusscben, Holten, Husny-Bey, général Ibanez, de Jacobi, général Jarras, de Jolly, de Kruspcr, Von Lang, Le Verrier, Maus, Peligot, général Rien, R. P, Secchi, Stamlart, Stas, de Szily, Wild, baron Wrede;
- MM. Hirsch etTresca, secrétaires.
- M. Capitaneano assiste A la séance à titre privé, jusqua la justification de ses pouvoirs, non encore reçus.
- Le procès-verbal de la dernière séance est lu et adopté sans observation.
- Quelques rectifications de détail sont apportées dans la rédaction du précédent procès-verbal, en ce qui concerne la discussion relative à la détermination du poids du décimètre cube d'eau.
- M. H. Sainte-Claire Deville s’ezeuse de ne pouvoir se rendre à la séancè et renouvelle son invitation à tous les membres qui voudront assisterdemain à la fusion de la coulée de platine qu'il prépare à son laboratoire de l'École normale.
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- M. Foerster présente à la Commission, sous le titre de Contributions métrologiques, une publication sur le calcul des volumes et la détermination des poids, avec des considérations sur les variations de la densité de i’eau et de l’air.
- Des remercîments sont adressés à notre collègue.
- M. le général Morin donne connaissance d’une lettre de M. Hitgard, qui regrette d’avoir été obligé de quitter Paris avant la fin des travaux de la Commission: il apprendra avec plaisir qu’ils se poursuivent avec le même esprit d’entente commune.
- M. Hirsch remet également sur le bureau une note de M. Hilgard sur la création du bureau international, auquel adhérera, selon tout espoir, le gouvernement des Etats-Unis. Cette note sera communiquée à la Commission à la suite du rapport de la commission VII.
- Le R. P. Secchi, président de la première commission, annonce que le travail est terminé et que M. Govi. rappor teur, est chargé d’en donner lecture.
- M. Govi est invité à donner lecture de son l'apport.
- RAPPORT DE L\ PREMIÈRE COMMISSION.
- Questions i et 5.
- ÉTUDE DES BOUTS DU MÈTRE DES ARCHIVES.
- La première commission était chargée de répondre à la 4* et à la 5e question. ainsi conçues :
- iï Question : «Avant ces comparaisons (c'est-à-dire avant les comparaisons définitives), les détails des surfaces terminales (du. mètre dos Archives) devront être examinés par des moyens optiques convenablement appropriés; mais aucun appareil à contact ne pourra êlre
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- employé dans le même but, qu’après les vérifications mentionnées dans 1 article 3. •
- 5’ Question : • D'après les résultats de toutes ces recherches, la Commission définira la longueur à donner au mètre international. »
- L’examen optique de la règle des Archives devait avoir pour objet de constater et de sigoaler. s’il y avait lieu, les altérations apportées à ses deux faces terminales par les étalonnages auxquels elle a servi depuis sa construction, en 1797, ou par d’autres causes accidentelles qui auraient pu les modifier.
- Il est vrai que la longueur exacte du mètre primitif n'a pas pour nous actuellement la même importance quelle devait avoir quand on croyait pouvoir la rattacher avec certitude aux dimensions du sphéroïde terrestre; mais sa conservation, par le nouveau mètre à traits, est indispensable, afin de pouvoir comparer les anciens travaux scientifiques, exécutés à l’aide de mètres étalonnés sur la règle des Archives, avec ceux qui seront faits à l’avenir d’après le mètre international, qui va remplacer désormais l’ancien prototype.
- 11 était donc nécessaire, avant tonte chose, deconstaterjosqu’àquel point la règle en platine des Archives représente actuellement les mètres étalons qui en ont été déduits et qu’on a livrés aux gouvernements des différents pays, à des époques différentes.
- La première commission a donc cru devoir examiner avec le plus grand soin le prototype des Archives, afin de pouvoir vous présenter de* conclusions sur lesquelles il ne pût y avoir aucune incertitude.
- Elle s’est rendue pour cela aux Archives nationales, où le mètre étalon est conservé dans l'armoire defer avec le kilogramme prototype, et, grâce à la parfaite obligeance de M. Alfred Maury, directeur général de ces mêmes Archives, elle a pu s’y livrer à toutes les expériences et à toutes les observations qu’elle a jugées nécessaires.
- Voici d’abord quelques remarques générales sur la règle prototype qui a été soumise à son examen :
- Le mètre des Archives est en platine forgé, tel qu’on pouvait l’obtenir à la fin du siècle passé, lorsque la fusion de ce métal était à peu près impossible. Sa surface porte quelques soufflures et quelques pailles dont la présence atteste un certain défaut d'homogénéité dans la matière. Néanmoins ses deux faces terminales sont assez bonnes. et, si l’on en excepte quelques légers défauts près des arêtes, et quelques points disséminés dans la pâte, et dont l’aspect semble indiquer la présence de petits grains d’iridium, ou d'autres métaux plus durs que le platine et non combinés avec lui, on peut dire que les parties les plus importantes du mètre prototype sont dans un état d’homogénéité tout à fait satisfaisant. La règle paraît être assez droite
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- et n’avoir subi aucune torsion appréciable autour de son axe longiiu-dinal.
- Le travail de planage des deux bouts semble avoir été exécuté avec une large roue tournante et bien plane, pareille à celles dont se servent les lapidaires pour la taille des pierres dures. Celte roue, qui était peut-être en cuivre ou en verre, et dont on saupoudrait la sur-face plane avec de l’émeri fin d’abord, avec du tripoli ensuite, a laissé sur les deux bouts de la règle des traces circulaires concentriques, dans deux sens différents, se croisant sons un petit angle et donnant è ces bouts un aspect mat que le temps n’a pas beaucoup altéré. Le rayon de courbure de ces traits est de o centimètres environ.
- Quelques sillons un peu plus marqués indiquent l’action de grains d’émeri plus gros, qui s’étaient logés dans la pâte du lapidaire, et dont la présence se manifeste, non-seulement sur le mètre des Archives, mais encore sur celui du Conservatoire, fabriqué par Lenoir en même temps que le premier.
- Le frottement du velours et de la poussière de l’étui contre les bouts du mètre y a produit une quantité de petits traits extrêmement fins, qui apparaissent surtout près des arêtes supérieure et inférieure des deux faces. La partie centrale en est presque exempte. car la petite inclinaison qu’on était obligé de donner à la règle pour la tirer de son étui ne faisait porter contre le velours que les bords inférieur ou supérieur des faces. L’absence, d’ailleurs, de toute marque sur la règle, qui put établir une différence entre sa partie supérieure et sa partie inférieure, l'a fait évidemment retourner souvent, sens dessus dessous, ce qui a donné naissance au très-léger dépolissage des deux parties supérieure et inférieure des deux bouts.
- Il fauL aussi ajouter, pour expliquer complètement ces traits et quelques autres, un peu considérables, qui se voient sur les deux bouts, que pendant quelque temps on a retiré la règle de sa boite en la soulevant à l'aide de deux runans assez forts, fixés par une extrémité au fond de la boite, et dépassant de quelques centimètres, avec l’autre extrémité, les deux bouts de la règle. Ces rubans ont été enlevés depuis peu, pour empêcher que leur frottement assez rude n’altérât davantage les extrémités du prototype, qui peut être d’ailleurs très-facilement retiré de sa boîte en retournant celle-ci avant de l’ouvrir.
- Mais, outre ces marques du travail primitif et ces légères égratignées dont nous venons de parler, ou aperçoit sur l'une des faces terminales du mètre prototype trois petites fossettes, qu'on pourrait comparer à trois coups frappés avec un marteau de dimensions presque microscopiques. Leur profondeur ne saurait être bien grande, puisqu’il faut regarder ou éclairer la face très-obliquement pour les aper-
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- cevoir. Ce» coups sont d'ailleurs assez loin du centre de la face, et n’en occupent qu'une partie tout à fait insignifiante.
- Les petites arêtes des faces ne sont pas bien vires, et il y en a une qui semble avoir été quelque peu écrasée et refoulée par un léger coup; mais en tout cas l’altération de la surface ne s’étend que très-peu au delà de ces mêmes arêtes, et ne saurait affecter en rien la distance entre les parties centrales des bouts, qui détermine la véritable longueur du mètre primitif.
- Ce qui nous a le plus préoccupés dans l'examen de ces bouts, ce n’a pas été les traits et les petites lésions fort restreintes dont nous venons de parler, mais bien le lustre ou le miroilage'qu’on voit près du centre des deux faces, et qui est certainement dû à la pression et au frottement des louches des comparateurs de Lenoirou de Gambey, employés dans les divers étalonnages.
- L’action des touches cylindriques se manifeste sur toute la hauteur de l’une des faces, mais n’a pas la même étendue sur l’autre face; les touches sphériques ont laissé leurs empreintes sur la partie centrale de chacune des deux faces.
- Or. comme il est admis que la véritable longueur du mètre doit être prise entre les deux centres des faces terminales, le miroitage de ces parties nous a fait craindre que la longueur primitive du mètre n’cùt éprouvé quelque diminution sensible par suite de l’action des deux touches.
- Nous avons donc cru devoir essayer de mesurer la profondeur des marques laissées par les touches à la surface des deux bouts en y employant tous les procédés qui étaient en notre pouvoir, mais que le peu de temps dont nous pouvions disposer ne nous a pas permis de varier.
- Voici quels ont été nos méthodes et nos résultats:
- Il est évident que l’étude (nous pourrions même dire le sondage) des bouts du mètre des Archives pouvait être abordée par des procédés mécaniques et par des moyens optiques. Mais, ayant égard au vœu formulé par la Commission. vœu qui avait pour objet d'empêcher tout attouchement des bouts du mètre étalon jusqu’à l’époque des comparaisons définitives [question 2), nous nous sommes imposé l’obligation de n’avoir recour» quaux moyens optiques. 11 eût été très-difficile, d’ailleurs, d’improviser un appareil mécanique à contact , assez délicat et assez précis pour les mesurages auxquels on devait procéder, et l’on n’eût guère obtenu plus de précision en y employant des leviers ou des vis, qu’on n’était en droit d’en espérer de 1 emploi du microscope, de la lunette ou des phénomènes de réflexion.
- Il est inutile d’ajouter que les procédés si ingénieux et si délicats auxquels M. Fizeau a eu recours pour déterminer les coefficients
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- de dilatation des solides, ou d’autres moyens analogues, empruntés aux phénomènes d’interférence ou de diffraction, n'auraient pu être utilisés dans ce cas sans de grandes difficultés d'installation et des essais préalables, qui ne pouvaient se concilier avec le peu de temps donné à la commission pour exécuter son travail.
- La section française avait d’ailleurs préparé déjà un excellent microscope de M. Nachet, monté sur un chariot en fer, à mouvements rectangulaires, très-bien exécutés et fort délicats, sorti des ateliers de M. Dumoulin-Froment, et qui nous paraissait pouvoir donner de très-bons résultats, du moins pour une première approximation.
- Le procédé d’après leauel on devait employer ce microscope avait été indiqué par notre collègue M. Von Lang, et consistait à déplacer le microscope devant les deux faces terminales du mètre, de manière à les viser en un grand nombre de points, en mettant toujours exactement au foyer le point visé de la surface. Ces mises au foyer pouvaient se faire à l'aide d’une vis micrométrique d'un quart de millimètre de pas, dont la tête était divisée en s5o parties, et qui donnait par conséquent le millième du millimètre. Un vernier ajouté à la graduation permettait d’évaluer les fractions de millième.
- Un grand nombre de pointages exécutés par plusieurs d’entre nous avaient donné la certitude que la mise au foyer pouvait se faire avec la précision du millième, à la coudition, toutefois, que l’objet visé fut bien nettement défini et d'une épaisseur extrêmement petite.
- Malheureusement les faces terminales du mètre ne présentent rien de semblable. On y rencontre une quantité de petites égratignures, de trous minimes, de granulations microscopiques; mais aucun de ces objets ne présente celte netteté de contours ni celte minceur extrême, qui peuvent seules permettre un pointage irréprochable. Nous avons essayé de déposer sur les faces du mètre du Conservatoire (sur lequel le procédé a été d’abord employé) des écailles de papillon ou de Lépisma et des globules de silice excessivement petits, tels qu'on peut les retirer des couches siliceuses recueillies par M. Descloizeaux dans les Geisers d'Islande, afin de mieux assurer la mise au foyer du microscope. Mais l’impossibilité dans laquelle nous étions de nous assurer du contact absolu de ces corpuscules avec la surface du mètre, soit par suite de l’existence probable d’une couche d’air interposée, soit par d’autres motifs, nous a forcés d’abandonner l’emploi de ces moyens auxiliaires, et de nous en tenir à l’observation directe des points les mieux définis à la surface même du métal de la règle.
- Quelque exacte cependant que fût être la mise au foyer des points visés, elle n’était pas la seule condition de réussite dans l’exploration que nous allions entreprendre. Nous devions sonder toute une
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- large étendue, et il nous fallait pour cela promener en tous sens, soit le mètre devant le microscope, soit le microscope devant le mètre! de manière à passer successivement en revue les divers points de la surface à étudier, sans que jamais le centre de l’objectif se trouvât plus ou moins rapproché du plan idéal, à partir duquel on aurait dû effectuer tous les sondages.
- Or il n’est personne, parmi ceux qui manient les instruments de précision, qui ne sache combien il est difficile, pour ne pas dire impossible, de déplacer, dans ces conditions, un objet devant un autre, puisqu’il faut bien que les organes du mouvement aient toujours un certain jeu, quelque petit quon le suppose, et qu’à ce jeu viennent s'ajouter sans cesse des compressions de la matière, des actions élastiques et des effets thermiques, dont l’influence ne saurait être négligeable lorsqu'il s’agit de mesurer des quantités aussi petites que les microns ou les fractions de micron. Il nous a donc été impossible d’assurer à notre microscope, dans ses déplacements, soit le parfait parallélisme de son axe optique, soit l'exacte permanence du centre de son objectif dans un plan fixe et normal à cet axe. De là toutes, le» irrégularités qui se sont manifestées dans les diverses expériences, cl que la répétition des épreuves n’eût jamais réussi à éliminer complètement. Il faut dire toutefois que les incertitudes provenant du déplacement de l’appareil ne nous ont paru dépasser en aucun cas le demi-centième de millimètre (5 microns), mais cette quantité, quoique assez petite, est encore trop considérable pour que 1 on puisse attribuer à nos sondages toute la précision qu’on était en droit d’en exiger.
- Voilà le motif qui nous a amenés à ne pas assigner de valeurs numériques aux irrégularités les plus étendues des surfaces du mètre étalon, quoique nous puissions affirmer qu’elles sont certainement très-inferieures à ce que l’on aurait pu craindre, trois quarts de siècle après sa construction, et à la suite d’un nombre assez grand d’inspections et de comparaisons faites avec des appareils qui ne remplissaient peut-être pas toutes les conditions désirables de mobilité et d’extrême délicatesse.
- La réflexion sur les faces du mètre, soit de fils d’araignée, soit des lignes très-fines d’un micromètre en verre, réflexion qu'on observait à l’aide du microscope ou d’une luoello à court foyer, ne nous ont pas fait voir non plus de déformations sensibles des images, si ce n’est clans les sülons du travail primitif ou dans les légères égrati-gnures sans importance, quoique ces images eussent assez de netteté pour qu'on y pût découvrir les moindres irrégularités des objets dont elles provenaient. .
- Il est inutile de nous arrêter sur la projection agrandie des images
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- des bouts du mètre à l'aide de lentilles, car si ce moyen peut donner une idée suffisante de l’état général des surfaces, il est à peu près ira-possible d'en tirer des mesures auxquelles on puisse attribuer quelque valeur.
- Enfin nous ajouterons que l’emploi d’une simple loupe, auquel nous avons eu recours à plusieurs reprises, et celui d’une petite lunette decathélouictre. nous ont rendu d’asser bons services et nous ont permis d’asseoir notre jugement avec plus de certitude, peut-être, que les artifices plus compliqués à l’aide desquels nous avions entrepris d'abord l'élude qui nous avait été confiée.
- La persistance des traces du travail primitif sur presque toute l’étendue des faces terminales du mètre des Archives nous a paru d’ailleurs être une garantie suffisante de sa bonne conservation, d’autant plus que l’aspect de ce travail est identique sur le mètre prototype et sur celui du Conservatoire, ce qui exclut, pour le premier, tout soupçon de retouches ou de polissages postérieurs.
- Dans les portions centrales des deux faces, où les sillons marqués par le lapidaire ont en partie disparu, ils ne sont cependant pas tout à fait effacés, car on en voit encore des traces qui se raccordent parfaitement avec le reste.
- Rien d’ailleurs ne nous prouve que le lustre au centre des faces terminales du mètre prototype ne remonte pas à l’époque de sa fabrication, lorsque, pour lui donner sa véritable longueur par rapport à la toise, on a dû le remettre un très-grand nombre de fois sur le comparateur, ce qui aura sans doute écrasé les bavures des sillons faits par le lapidaire et modifié bien plus fortement l’aspect de ses bouts que tous les étalonnages qu’on a pu faire à la suite.
- Nous avons donc toute raison de croire que la longueur du mètre primitif n’a subi aucune altération considérable, du moins pour ce qui dépend de ses surfaces terminales.
- Ce qui nous importe surtout maintenant, c’est, comme nous l’avons déjà dit, d'obtenir un accord aussi satisfaisant que possible entre le nouveau mètre prototype à traits que l’on va construire et tous les mètres à bouts qui, à partir de 1797, ont été livrés aux différents pays et qu’on a employés, soit à la construction des règles géo-désiques, soit dans d’autres travaux scientifiques.
- Or ces mètres, dont l’étalonnage a été fait sur celui des Archives, ne lui ont été comparés qu’à l’aide d’instruments à touches cylindriques on sphériques, comportant une incertitude de deux ou trois millièmes de millimètre. Lors donc que la règle des Archives se trouverait môme altérée d'une quantité de cet ordre, par suite des modifications de la partie centrale de scs faces, le mètre qu’on en déduirait à présent n’en serait pas moins d’accord avec tous les mètres
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- anciens dans les limites des erreurs dont ces derniers pouvaient être affectés.
- Nous croyons cependant que, si Ton voulait revenir exactement à la longueur primitive du rnèlre, on rencontrerait encore sur la règle des Archives des portions de surface intacte, assez grandes pour qu'on pût l’en déduire, soit en y employant des touches cylindriques tournantes, soit en ayant recours au procédé de M. Fizeau; de sorte que l’on parviendrait à reconnaître et à mesurer ainsi la très-petite différence que le polissage des centres aurait pu y avoir déterminée.
- C’est même seulement par des expériences de ce genre, exécutées par des procédés différents, et convenablement discutées, que l’on pourra s’assurer de l’état réel de conservation ou d’altération du mètre, et par conséquent de l’accord plus ou moins grand qui pourra être obtenu entre le nouveau prototype à traits et l’ancien étalon des Archives, ou les anciens mètres déjà employés dans les travaux scientifiques.
- D'après les recherches et les considérations que nous venons de vous exposer, la commission a donc cru devoir formuler, et vous soumettre les conclusions suivantes :
- t* En réponse a la question n° 4,
- La commission déclare, que : vu l'état actuel des bouts de la règle en platine des Archives, il lui parait que le mètre à traits peut en être déduit avec sécurité. Toutefois cet avis de la commission a besoin d'être confirmé par les différents procédés de comparaison qui pourront être employés dans celte recherche.
- a* En réponse à la question n* 5,
- L’équation du mètre international sera déduite de la longueur actuelle du mètre des Archives, déterminée d’après toutes les comparaisons qui auront été faites à l’aide des procédés que la Commission internationale sera en état d’employer.
- P. A. Seccri, president; Foebster, Hrüsschen, Hosxt. général Ibaxe2, Von Lang, H. Tresca; G. Govi,
- rapporteur.
- M. le Président remercie la commission et son rapporteur, et la discussion générale est immédiatement ouverte.
- M. Fizeau , en donnant toute son approbation au rapport, si clair et si précis. de M. Govi. exprime le désir que M. le
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- rapporteur veuille bien atténuer un peu ce qu’il dit de la présence de la couche d air condensée au contact des surfaces métalliques : ces phénomènes ne sont pas encore absolument déterminés.
- En même temps M. Fizcau exprime le désir que l’on cherche à mesurer l’angle que font les faces terminales du mètre des Archives avec Taxe longitudinal : il y aurait intérêt à savoir si cet angle diffère sensiblement d’un angle droit.
- .\1. St a mk a rt ajoute qu’il serait aussi très-intéressant de vérifier le parallélisme des faces extrêmes.
- Sur la première question, M. Govi craint que, par suite des traces du travail primitif qui subsistent sur les faces terminales, celles-ci ne se prêtent pas facilement à une détermination goniométrique, qui exige un poli assez parfait des faces dont on veut mesurer l'angle dièdre.
- Sur la seconde question, le R. P. Secchi est du même avis que M. Stamkart; mais la sous-commission na voulu se permettre aucune opération exigeant des manœuvres un peu grandes, ou un contact solide quelconque.
- D’après les seuls essais qui ont pû être tentés sous ccs restrictions, les images obtenues par projections lumineuses n’ont pas présenté le caractère de netteté qu’on espérait y trouver, par suite de la confusion entre les effets multiples produits; la meilleure appréciation résulte jusqu’ici de l’examen fait avec une lunette à court foyer, et, comme la commission , il pense que l’on n’obtiendra de résultat précis’que par les comparaisons elles-mêmes.
- S'il existe une dépression quelque peu sensible, il ne lui paraît d’ailleurs pas démontré qu’elle soit postérieure aux opérations d’étalonnage de la règle elle-même.
- Il résulte en effet de l’historique de la construction que cette règle a été étalonnée plusieurs fois avant que l’on se soit arrêté à ses dimensions définitives. M. le Père Secchi
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- admettrai! volontiers que les miroitages observés ont dû se produire par les premiers contacts, et que la règle est restée depuis lors dans son premier état définitif.
- Au reste, aucune des observations n'a décélc de défauts qui puissent être déclarés comme nuisibles.
- A la suite de ces observations, les deux propositions de la commission I sont séparément votées à l'unanimité.
- En conséquence, la Commission a décidé, conformément aux conclusions de la première commission, les résolutions suivantes :
- « i" LaCommissiondéclareque.vul'étatactuel desbouts de la règle en platine des Archives, il lui paraît que le mètre à traits peut en être déduit avec sécurité. Toutefois cet avis de la Commission a besoin d'être confirmé par les différents procédés de comparaison qui pourront être employés dans cette recherche;
- « 2° L'équation du mètre international sera déduite de la longueur actuelle du mètre des Archives, déterminée d'après toutes les comparaisons qui auront été faites è l'aide des procédés que la Commission internationale sera en état d'em-ilover.»
- M. Foehster , président de la septième commission, annonce que le travail de la septième commission est terminé et que M. Heusschen, rapporteur, est prêt à donner connaissance de ses propositions à l'Assemblée. M. Heusschen est invité à donner lecture de son rapport.
- RAPPORT DE LA SEPTIÈME COMMISSION.
- Question i5.
- CRÉATION D’UN BUREAU INTERNATIONAL.
- Vous ôtes, Messieurs, à la veille de terminer l’une des œuvres les
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- plus utiles et les plus fécondes de ce siècle : l'unification internationale du système métrique.
- De même que la vapeur, les chemins de fer et le télégraphe, elle doit préparer le rapprochement des peuples par la solidarité des intérêts.
- Vous avez attaché votre nom à cette oeuvre désormais impérissable, et, avant de vous séparer, avec lu satisfaction d’avoir résolu ce problème, l’un des plus importants des sciences économiques et sociales, il vous importe tout d'abord d’assurer l’exécution de vos arrêts.
- Vous devrez ensuite rechercher et indiquer les moyens de conserver à jamais, aux deux prototypes que vous aurez choisis, leur caractère véritablement international.
- Vous avez donc à pourvoir aux nécessités du présent et à celles de l'avenir.
- 11 faut en effet fabriquer immédiatement, pour les différents États, les mètres et les kilogrammes, et se préoccuper de leur maintenir, d’une manière indélébile et à perpétuité, la qualité essentielle d’étalons internationaux.
- En ce qui concerne la fabrication des étalons, leur vérification, leur comparaison avec ceux des Archives et la construction des appareils nécessaires à ces opérations, votre sous-commission a reconnu à l’unanimité que ces longues et minutieuses déterminations devaient être confiées aux soins de la section française qui consentira, nous l’espérons, à accepter celle part considérable dans vos travaux. ün comité d’exécution puisé dans votre sein serait chargé de veiller à l’exécution de vos décisions et de procéder à la comparaison définitive des nouveaux prototypes entre eux, pour les soumettre à la sanction delà Commission internationale.
- Ce comité sérail et resterait l’organe de la Commission internationale dans l'intervalle de ses réunions périodiques.
- Quant à la question relative aux moyens de conserver aux prototypes leur caractère international, elle à été appréciée à des points de vue différents.
- On proposait primitivement un bureau international, dont les attributions générales étaient définies et circonscrites dans l’article i5 du questionnaire.
- On vous propose, aujourd'hui, de réaliser celle pensée sous le titre d'institut international des poids cl mesures.
- Cet institut permanent exigera la construction de locaux spéciaux. Il aura son budget, son directeur et son personnel.
- L utilité de celte création a soulevé quelques objections.
- lusqu'ici, on avait déposé aux Archives les unités à la fois nationales
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- et universelles décrétées par T Assemblée constituante, le 8 mai *790, sur la proposition de M. de Talleyrand.
- L'état actuel de conservation, après quatre-vingts ans, attesté par la vérification de votre première sous-commission, prouve qu’il eût été difficile de trouver, à cette époque, un Heu de dépôt plus convenable, plus économique et plus sûr.
- Mais aujourd’hui que les prototypes, de nationaux qu’ils étaient, sont devenus internationaux, il faut que les mesures soient prises en commun pour leur conservation.
- Il est indispensable que désormais ces prototypes, toujours accessibles à tous les Etals intéressés, puissent servir à des comparaisons et à des vérifications périodiques.
- Toutefois, les différentes manières de comprendre l’étendue de notre programme avaient fait naître diverses propositions que nous avons longuement discutées.
- Dune part, des doutes s’étaient élevés sur la valeur de notre mandat, en ce qui louchait à des questions qui sont du ressort des gouvernements et qui ne pouvaient recevoir une solution qu’à la suite d’une entente diplomatique entre les divers Etats.
- D’autre part, la crainte d’engendrer, par l’établissement de l’in» titut international, des antagonismes pouvant dégénérer en conflits, et l’appréhension de créer des difficultés ou des entraves à votre Comité d’exécution, avaient lait naître des scrupules dans l’esprit de quelques-uns des membres de la septième sous-commission.
- Passant outre à ces objections, il nous a semblé que, s’il appartenait incontestablement à la Commission internationale dè décider sans appel tout ce qui est du ressort de la science, il ne lut était pas interdit de signaler aux gouvernements la nécessité de prendre telles mesures qu elle croit utiles à ses intérêts.
- Aussi, après une discussion approfondie, votre sous-commission, animée du désir de concilier les diverses opinions émises, s’est-elle ralliée au projet quelle vous présente.
- Ce projet a réuni tous ses suffrages, sous la réserve, faite par deux membres, de conserver la liberté de leur vote, si les lumières nouvelles, que pourrait leur apporter la discussion générale. venaient à modifier leur manière de voir.
- La sous-commission vous demande donc. Messieurs, du consentement unanime de ses membres, de vouloir bien donner votre souveraine sanction aux propositions suivantes.
- Fokbstbr, président; HilCard, tice-president (absent); H. Faïb, Hirscïi, général Jarras, W. 11. Milc.br, général Morin, J. Ricci. H Wild; Hbcsscuen, rapporteur.
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- I. La confection des nouveaux prototypes du mètre et du kilogramme, le tracé des mètres, la comparaison des nouveaux prototypes avec ceux des Archives ainsi que la construction des appareils auxiliaires, nécessaires à ces opérations , sont confiés aux soins de la section française, avec le concours du Comité d’exécution, prévu dans l’article suivant.
- II. La Commission choisit dans son sein un comité d‘exécution qui doit fonctionner jusqu’à la prochaine réunion de la Commission, avec l’organisation et les attributions suivantes :
- a) Le Comité d’exécution sera composé de douze membres appartenant tous à des pays différents; pour délibérer valablement, il faut au moins la présence de cinq de ses membres; il choisit lui-même son président et son secrétaire; il s’assemblera toutes les fois qu’il le jugera nécessaire, et au moins une fois par an.
- b) Le Comité dirige et surveille l’exécution des décisions de la Commission internationale au sujet de la comparaison des nouveaux prototypes métriques entre eux, ainsi que la construction des comparateurs, balances et autres appareils auxiliaires servant à ces comparaisons.
- c) Le Comité d’exécution fera les travaux indiqués dans l’article précédentavec tous les moyens appropriés qui seront à sa disposition; il aura recours pour ces travaux à l’Institut international des poids et mesures dès que ce dernier sera fondé par les États intéressés.
- d) Lorsque les nouveaux prototypes seront construits et comparés, le Comité d’exécution rendra compte de tous les travaux à la Commission internationale, qui sanctionnera les prototypes avant de les distribuer aux différents pays.
- IIÏ. La Commission internationale signale aux gouvernements intéressés la grande utilité qu’il y aurait à fonder
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- à Paris un Institut international des poids et mesures sur les bases suivantes :
- i“ L’établissement sera international et déclaré neutre;
- 2° Son siège sera à Paris;
- 3° Il sera fondé et entretenu aux frais communs de tous les pays qui adhéreront au traité à intervenir entre les États intéressés pour la création de l’Institut;
- lï° L’établissement dépendra de la Commission internationale du mètre et sera placé sous la surveillance du Comité <fexécution qui désignera le directeur;
- 5° L’Institut international aura les attributions suivantes :
- a) 11 sera à la disposition du Comité d'exécution pour les comparaisons qui serviront de base à la vérification des nouveaux prototypes.dont le Comité est chargé ;
- b) La conservation des prototypes internationaux suivant les prescriptions données par la Commission internationale ;
- c) Les comparaisons périodiques des prototypes internationaux avec les étalons nationaux et avec les témoins, ainsi que celle des thermomètres étalons, suivant les règles établies par la Commission';
- dj La confection et la vérification des étalons que d'autres pays pourront demander à l’avenir;
- e) La comparaison des nouveaux prototypes métriques avec les autres étalons fondamentaux, employés dans les différents pays et dans les sciences;
- J') La comparaison des étalons et échelles de précision qui pourront être envoyés à sa vérification, soit par des gouvernements, soit par des sociétés savantes ou même par des artistes et des savants;
- (fl L’Institut exécutera tous les travaux que la Commis-
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- sion ou son Comité exécutif lui demandera dans l'intérêt de la métrologie et de la propagation du système métrique.
- IV. Le bureau de la Commission internationale est chargé de s’adresser au Gouvernement français, pour qu’il veuille bien communiquer, par voie diplomatique, les vœux de la Commission concernant la fondation d’un institut international des poids et mesures aux gouvernements de tous les pays représentés dans la Commission, et pour qu’il invite ces gouvernements à conclure un traité pour créer dun commun accord et le plus tôt possible un institut international des poids et mesures sur les bases proposées par la Commission.
- Un exemplaire de ces propositions-est d’ailleurs remis à chacun des membres de la Commission.
- M. le Président remercie la commission et son rapporteur et déclare la discussion ouverte.
- Il donne connaissance de la note de M. Hilgard, dont la Commission regrette comme lui l’absence. Cette note est ainsi conçue :
- Le Comité des recherches préparatoires ayant exprimé le désir que les délégués puissent pressentir l'opinion de leurs gouvernements au sujet de la fondation d'un bureau international des poids et mesures, j’ai demandé i'avis des hommes d’Élat américains, dont l'opinion sur le projet en question pourrait avoir de l’influence sur l'approbation du Congrès, sans laquelle aucun fonctionnaire américain ne saurait prendre aucun engagement.
- Je puis affirmer à la Commission que le projet d'un bureau international des poids et mesures a été accueilli très-favorablement en Amérique, et je crois pouvoir dire que les États-Unis prendront part à une conférence diplomatique à laquelle les différents pays seraient invités, par l'intermédiaire du Gouvernement français, dans le but de fonder un bureau des poids et mesures. L’institution projetée est envisagée cher nous comme un puissant moyen de propagation en faveur de i acceptation générale du système métrique.
- Aussi les hommes de science aux États-Unis portent-ils un grand intérêt à la réussite du projet. Comme leur représentant, je déclare
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- mon entière adhésion à cet établissement, et j'espère que l'organisation du bureau international sera réalisée à temps pour qu’il puisse servir aux comparaisons de vérification des nouveaux prototypes, de sorte que les vérifications postérieures et périodiques des étalons nationaux, qui lui incombent, puissent se (aire de la même manière et dans des conditions identiques avec celles qui auront été obtenues dans les premières operations à l’aide desquelles l'établissement même des équations aura été fait.
- J.-E. Hilgard.
- M. St a s demande que la discussion sur les propositions multiples de la septième commission soit remise à demain pour que chacun puisse les étudier à tête reposée.
- M. Le Verrier les considère comme beaucoup trop complexes pour conduire à un bon résultat.
- M. Tresca se préoccupe surtout des conditions les plus propres è conduire le travail à bonne fin.
- Si la section française est chargée d’exécuter, par mandat spécial, cerlaines opérations bien définies, il-ne comprend pas l’institution d’un autre comité qui s’appellerait, dès à présent, le Comité d'exécution.
- Il demande si le paragraphe II b ne fait pas en quelque point confusion avec l’article I, et si au paragraphe c on n’a pas voulu dire, au lieu d'article précédent, qui serait alors l'article I d'après le texte, le paragraphe précédent (6). ce qui est peut être plus conforme aux intentions de la commission.
- M. Tresca demanderait volontiers la suppression de’la seconde partie du paragraphe c, afin de séparer complètement tout ce qui est relatif à l’établissement désigné sous le nom d’institut international des poids et mesures, pour la création duquel la Commission ne forme qu’un vœu, auquel il donne d’ailleurs son adhésion, mais en préférant qu’il soit désigné sous le nom de Bureau international.
- M. Foerster admettrait volontiers les changements de
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- rédaction proposés, mais sous la réserve expresse que les comparaisons des nouveaux prototypes métriques entre eux seront faites parle Comité, qui pourra se servir, b cet elle!, de toutes les ressources de l'établissement international, à la fondation duquel il attache la plus grande importance.
- MM. Mobin, Chisholm, Hibsch, Hebr et M. Mathiec, président, prennent successivement part à la discussion préparatoire des points qui viennent d’être énumérés.
- La discussion définitive est renvoyée à demain, et la séance est levée é 6 heures et demie.
- Les Secrétaires,
- Au. Hibscd; .H. Tasses.
- Le Président. Otto Strcve.
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- PROCÈS-VERBAL
- DE LA SEANCE DU 11 OCTOBRE 1872.
- La séance est ouverte à i heure et demie, sous la présidence de M. Otto Struve, vice-président.
- Sont présents : M. Mathieu, président; MM. Herr, Miller, général Morin, vice-présidents;
- MM. Acosta, de Bclcarce, Bonifaz. Bosscha, Cervantes, Chisholm, Deville, Fave, Fizeau, Foerster, Gay, Govi, Heusschen, Holten, Husnv-Bev, général Ibancz, de Jacobi, général Jarras, de Jolly, de Krusper, Maus, Pcligot, général Ricci, R. P. Secchi, Soutzo, Stamkart, Stas, de Szily, Torres Caicedo, Wild, baron Wrede;
- MM. Hirsch et Tresca, secrétaires.
- M. Capitaneano assiste à la séance à titre privé.
- M. Tresca propose de donner seulement lecture de la première partie du procès-verbal de la séance d’hier; la deuxième partie, relative aux propositions de la commission VU demandant sans doute à subir, d'uo commun accord, quelques suppressions, par suite de l’entente qui paraît sc faire à ce sujet.
- L’Assemblée accède à cette division, et la première partie du procès-verbal est adoptée sans réclamation. La seconde partie est réservée.
- M. Ed. Becquerel , retenu par une indisposition passagère , s'excuse de ne pouvoir assister à la séance.
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- M. Von Lang , rappelé par la maladie d’un de ses proches, annonce à M. !e Président qu’il a dù, avec regret, quitter Paris avant la fin des opérations de la Commission.
- M. le général Morin donne lecture d’une lettre de M. le Ministre de l'instruction publique, des cultes et des beaux-arts, par laquelle il met à la disposition de chacun des membres de la Commission du mètre la collection des œuvres de Lavoisier.
- M. liî Président exprime lesremercîmentsde l’Assemblée.
- M. H. Macs, rapporteur de la cinquième commission, dépose son rapport.
- M. Tresca, en son nom et en celui de M. Hirsch, et on l’absence de M. Le Verrier, dépose le rapport sommaire et les conclusions de la onzième commission.
- L’ordre du jour appelle la suite de la délibération sur les propositions de la septième commission.
- Avant l’ouverture de cette délibération, M. le général marquis Ricci demande la parole et fait la déclaration suivante :
- Sur la liste des délégués des différents États représentés dans cette Commission, liste qui a été lue à la séance générale du i!x septembre, et insérée dans le procès-verbal, le Révérend Père Secchi est désigné comme représentant du Saint-Siège. D’après cette qualification, la Commission a accordé au Père Secchi une voix dans les votations par Étals.
- Notre Gouvernement, considérant que le Saint-Siège n’est pius qu’un pouvoir spirituel, et non pas un Etat dans le droit public européen , vient de nous ordonner, à mon collègue et à moi, de ne prendre part à aucun acte dans lequel le Père Secchi figurerait comme délégué du Saint-Siège.
- Nous ne pouvons considérer le Père Secchi, d’après nos instructions. que comme un savant illusirc, dont nous sommes trop heureux d’avoir pu nous assurer le concours personnel et les conseils, dons les questions scientifiques que la Commission avait à traiter.
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- Nous déclarons, par conséquent, que nous ne pouvons plus prendre part à aucune délibération, (nul que durera cet état de choses.
- Les Délégués italiens,
- J. Ricci; G. Govi.
- M. le Président regrette de n’avoir à considérer cet incident que comme un fait accompli.
- M. le général Morin désire cependant dire quelques mots, et, avec l’assentiment tacite de l’assemblée, il s’exprime en ces termes :
- Messieurs, j’éprouve des regrels que vous partagerez cer-laincment, en apprenant que deux de nos plus éminents collègues, qui nous ont donné tant de preuves de leur savoir, de leur zèle et de leur bienveillance, sont obligés, pour obéir à des ordres impératifs, «le sc séparer de nous.
- Je ne ine permettrai, à ce sujet, aucune réflexion, mais je ne puis m’empêcher d’exprimer l’étonnement et la douleur que je ressens, en voyant des considérations étrangères à la science envahir et troubler son domaine, au moment même où vous poursuivez l'accomplissement d’une de ses œuvres les plus civilisatrices.
- Espérons que cette séparation ne sera pas définitive et que dès nos premières réunions nos collègues viendront reprendre leur place parmi nous. »
- M. Tresca expose qu’une entente paraît s’être, faite sur l’ensemble des propositions de la septième commission.
- En ce qui concerne le travail considérable qui se trouverait ainsi remis à la section française, ses collègues et lui considèrent cette marque de confiance comme une tâche difficile et laborieuse, en même temps qu’honorable, et dont le poids se trouve surtout augmenté par des motifs de sérieuse déférence envers la Commission internationale.
- M. Tresca relit l’ensemble des propositions en soulignant les mots sur lesquels l’entente s’est si heureusement établie, il n’hésite pas à le dire, à la satisfaction générale.
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- M. Fokrstrr, président de la septième commission, déclare qu'il est tout à fait d'accord sur les propositions définitives qui viennent d’être lues, et que la Commission considère désormais comme les siennes.
- M. le Président, vu l'assentiment qui se manifeste dans l'Assemblée, propose de mettre l’ensemble des propositions
- MM. Stam&art et Bosscha déclarent qu'ils voteront pour l'ensemble des propositions, bien qu'ils ne soient pas d'avis delà permanence d'un établissement spécial. Il est procédé au vole, qui réunit l'unanimité des voix.
- MM. les délégués italiens ne prennent pas part au vote.
- MM. Maüs, Stas, Hf.lsschen et Soctzo sc sont abstenus, quoiqu'ils adhèrent à la plupart des propositions, parce qu'ils n'ont pas voulu donner leur approbation à certaines •autres.
- En conséquence, la Commission internationale, sur les propositions de la septième commission, a adopté les résolutions suivantes :
- « 1. La confection des nouveaux prototypes du mètre et du kilogramme, le tracé des mètres, la comparaison des nouveaux prototypes avec ceux des Archives, ainsi que la construction des appareils auxiliaires, nécessaires à ces opérations, sont confiés aux soins de la section française, avec le concours du Comité permanent, prévu dans l'article suivant.
- «i 11. La Commission choisit dans son sein un comité permanent qui doit fonctionner jusqu’à la prochaine réunion de la Commission, avec l'organisation et les attributions suivantes :
- u a) Le Comité permanent sera composé de douze membres appartenant tous à des pays diUcrents; pour délibérer valablement, il faut au moins la présence de cinq de ses membres; il choisit lui-même son président et son secrc-
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- taire; il s'assemblera toutes les fois qu'il le jugera nécessaire, et au moins une fois par an.
- « b) Le Comité dirige et surveille l'exécution des décisions de la Commission internationale, au sujet de la comparaison des nouveaux prototypes métriques entre eux, ainsi que la construction des comparateurs, balances et autres appareils auxiliaires servant à ces comparaisons.
- <• c) Le comité permanent fera les travaux indiqués dans le paragraphe (b) précédent avec tous les moyens appropriés qui seront à sa disposition ; il aura recours pour ces travaux au bureau international des poids et mesures, dès que ce dernier sera fondé par les États intéressés.
- u d) Lorsque les nouveaux prototypes seront constniits et comparés, le Comité permanent rendra compte de tous les travaux à la Commission internationale, qui sanctionnera les prototypes avant de les distribuer aux différents pays.
- « III. La Commission internationale signale aux gouvernements intéressés la grande utilité qu’il y aurait à fonder à Paris un bureau international des poids et mesures sur les bases suivantes :
- u i° L'établissement sera international et déclaré neutre, a 2° Son siège sera à Paris;
- « 3" 11 sera fondé et entretenu aux frais communs de tous les pavs qui adhéreront au traité à intervenir, entre les Etats intéressés, pour la création du bureau;
- « 4° (/établissement dépendra de la Commission internationale du mètre et sera placé sous la surveillance du Comité permanent, qui désignera le directeur;
- «5° Le bureau international aura les attributions suivantes :
- « a) Il sera à la disposition du Comité permanent pour les comparaisons qui serviront de base à la vérification des nouveaux prototypes, dont le Comité est charge;
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- <• bj Lu conservation des prototypes internationaux, sui-, vant les prescriptions ordonnées par la Commission internationale;
- « c) Les comparaisons périodiques des prototypes internationaux avec les étalons nationaux et avec les témoins, ainsique celle des thermomètres étalons, suivant les règles établies par la Commission ;
- « il) La confection et la vérification des étalons que d’autres pays pourront demander à l’avenir;
- ne) La comparaison des nouveaux prototypes métriques avec les autres étalons fondamentaux, employés dans les différents pays et dans les sciences;
- «f) La comparaison des étalons et échelles de précision qui pourront être envoyés à sa vérification, soit par des gouvernements, soit par des sociétés savantes ou même par des artistes et des savants;
- «g) Le bureau exécutera tous les travaux que la Commission ou son Comité exécutif lui demandera dans l’intérêt de la métrologie et de la propagation du système métrique.
- «IV. Le bureau de la Commission internationale est charge de s’adresser au Gouvernement français, pour qu’il veuille bien communiquer, par voie diplomatique, les vœux de la Commission concernant la fondation d'un bu-leau international des poids et mesures, aux gouvernements de tous les pays représentés dans la Commission, et pour qu’il invite ces gouvernements à conclure un traité pour créer, d’un commun accord et le plus tôt possible, un bureau international des poids et mesures sur les bases proposées par b Commission. *
- M. Macs donne lecture du rapport de la cinquième commission.
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- RAPPORT DE LA CINQUIÈME COMMISSION.
- Questions 11 et 30.
- TEMPÉRATURE MOYENNE DU MÈTRE
- ET POIDS DC KILOGRAMME DANS LE VIDE Oü DANS L'AIR.
- Nous avons l’honneur de vous soumettre les résultats des délibérations de votre cinquième commission, chargée de proposer les réponses aux queslioDS n° 11 et n* 20, ainsi posée» :
- «N* IL A quelle température le mètre international doit-il avoir la longueur du mètre?
- « N° 20. Le kilogramme international doit-il être rapporté à la pesée dans le vide ou au poids dans l’air, dans des conditions déterminées ? »
- Les variations de température faisant varier la longueur des barres métalliques, les règles de platine n’indiqueront la longueur du mètre que lorsqu'elles auront exactement la température qu'elles avaient au moment où elles ont reçu les traits indiquant celte longueur.
- Divers États ayant choisi la température moyenne des lieux habités pour la température normale des étalons de longueur, M. le général baron Wrede a rapplaè les considérations qu’il a exposées dans les mémoires distribués aux membres de la Commission internationale, et qui lui paraissent devoir faire adopter celte température moyenne (>our la température normale des mètres internationaux.
- M. Wrede a ajouté qu’il continuait à considérer la température moyenne comme la plus convenable.
- Noire honorable président, M. Struve, qui a pris part aux travaux de la cinquième commission, aurait aussi désiré admettre pour la température normale une température moyenne, mois les conditions actuelles de la question l’engagent à sc ranger à l’opinion de la majorité.
- M. le professeur Herr a déclaré qu’il partageait l'opinion de M. Struve.
- Malgré le regret de se trouver en désaccord avec le savant collègue qui a pris une large part h nos travaux, les autres membres de la cinquième commission ont été d’avis de proposer, pour la température normale des mètres internationaux, la température de o degré centigrade qu’ils ont préférée pour les motifs suivants : ^
- Si l'adoption de la température moyenne présente l’avantage de
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- donner aux étalons leurs véritables longueurs à une température peu différente de celle des lieux habités, et de diminuer ainsi les corrections relatives aux écarts de température, elle a cependant l'inconvénient de rendre ces corrections tantôt positives et laolôt négatives, ce oui peut, dans l’usage des mesures, donner lieu à des méprises; tanais qu’en adoptant une température normale qui «oit inférieure aux diverses températures dans lesquelles on opère, les corrections seront toujours de même signe.
- Les motifs qui ont déterminé les physiciens à désigner par le réro de la division centigrade la température que l'eau possède au moment où elle passe de l'état solide à l’état liquide, ont engagé vos commissaires à la choisir pour la température normale des mètres internationaux. Cette température constante résulte d’un phénomène que fen peut facilement reproduire sous toutes les latitudes.
- Enfin, pour obtenir directement la longueur du mètre des Archives, le prototype international devra être rapporté à la température o degré centigrade, qui est la température normale de ce mètre.
- Les membres de la cinquième commission qui proposent d'adopter la température normale de o° centigrade demandent que les coefficients de dilatation des règles en platine iridié soient déterminés avec la plus grande précision à une température aussi rapprochée que possible de i6*,a5 centigrades, qui est souvent adoptée pour étalonner les règles géodésiques, afin que les équations relatives à cette température de 16°,a5 centigrades, inscrites sur les mètres internationaux, satisfassent à tontes les exigences de la science.
- Ces équations auraient la même valeur que les équations relatives à la température o° centigrade aussi longtemps que l'on n’aura pas de motif pour supposer que le coefficient de dilatation a subi un changement qui rende nécessaire une vérification nouvelle de la longueur. absolue du mètre international.
- Lorsque la question n*ao, relative au kilogramme, a été mise en discussion, M. le général baron Wrede a informé la Commission qu’il retirait sa proposition de composer le kilogramme international d'un cylindre creux, parce que de très-habiles chimistes croient que la soudure nécessaire pour fermer le cylindre ne peut pas être exécutée avec la perfection indispensable.
- Après celte déclaration. tous les membres de la cinquième commission ont été d’avis que le kilogramme international devait être rapporté à la pesée dans le vide.
- M. le général baron Wrede ayant attiré l’attention de la commission sur les différences de densité du laiton employé à la confection des poids usuels qui servent aux pesées dans l’air, et sur les erreurs de poids qui en résultent, la cinquième commission a émis le vœu qu’il soit
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- fait une étude destinée à apprécier les avantages que présenterait la construction d‘un kilogramme cylindrique, ayant 54 millimètres de diamètre et 54 millimètres de hauteur, destiné à rétalonnage des poids usuels dans les conditions ordinaires des appariements habités.
- La cinquième commission conclut en proposant à la Commission internationale de prendre les résolutions suivantes :
- i* Le mètre international auraJa longueur du mètre à la température de o degré centigrade.
- 2° Les mètres internationaux porteront les équations de leur longueur pour les températures de o degré centigrade et de i6*,a5 degrés centigrades.
- Ces équations seront déterminées avec une précision qui leur permettra de satisfaire à toutes les exigences de la science.
- Ces équations auront la même valeur que les équations relatives à o degré centigrade, tant qu'une nouvelle vérification de la longueur absolue du mètre international ne sera pas jugée nécessaire.
- 3* Le kilogramme international doit être rapporté à la pesée dans le vide.
- Général Ricci, président; Hkrr, vice-président; H. Sainte-Claire Deville, Foerster, Le Verrier, P. A. Seccui. Fab. Wrbdr; H. Macs, rapporteur.
- Aucun membre ne demandant la parole, ni sur la discussion générale, ni sur la première proposition, cette première proposition est adoptée à l'unanimité moins une voix (celle de M. le baron Wrede).
- Sur la deuxième proposition, quelques observations sont échangées.
- M. Fizeau s’étonne que l’équation à 16 degrés ou à \ 6°,25 puisse avoir la même valeur que l’équation à o degré.
- M. Stamkart et M. Tresca demandent la suppression complète de la proposition, qui rentre plutôt dans les attributions de la commission chargée de l’étude des dilatations.
- M. Strcve pense que la température de i6°,2 5 est particulièrement intéressante pour les opérations sur le terrain, et que si un étalonnage spécial était fait à cette température, on obtiendrait ainsi une base plus certaine, jusqu’à nouvelle vérification.
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- \1. Hirsch expose que ces deux équations ne peuvent être que des équations identiques, se déduisant lune de l'autre par une simple soustraction. Elles ne pourront donc jamais être en contradiction, mais l’une d’elles serait inutile.
- M. Miller et quelques autres membres trouvent la seconde équation superflue.
- Après quelques explications données par plusieurs membres de la commission, ils déclarent ne pas insister, et la proposition, se trouvant ainsi abandonnée, est supprimée à l’unaniinité.
- La troisième proposition ne donne lieu à aucune discussion et est votée à l’unanimité.
- En conséquence la Commission internationale, conformément aux propositions de la cinquième commission, a pris les résolutions suivantes :
- u i° Le mètre international aura la longueur du mètre à o degré centigrade.
- « Le kilogramme international doit être rapporté à la pesée dans le vide. »
- M. Tbesca, l’un des rapporteurs de la onzième commission , donne connaissance du rapport sommaire qui fait connaître l’opinion des membres qui la composent.
- RAPPORT DE LA ONZIÈME COMMISSION.
- conservation des étalons
- ET GARANTIE DE LEUR INVARIABILITÉ.
- Votre onzième commission s'est réunie. Messieurs, à plusieurs reprises et a examiné une partie des questions dont vous lui avez confié l’examen; ces questions sont, pour la plupart, d’un ordre tel quelles ne pouvaient trouver de solution définitive, sans une discussion très-approfondie, et qui aurait même eu besoin d’être appuyée d’expé-
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- riences spéciales, cl surtout de la connaissance de certaines données physiques et mécaniques qui ne seront connues avec certitude que par les opérations de la construction, de l’étude des dilatations, de celle des ellets des ébranlements, cl d’autres circonstances encore qu’il est peut-être impossible de prévoir à l’avance.
- Dons cette situation, votre commission, tout en posant en principe qu’aucun moyen sérieux de conservation ou de garantie de l’invariabilité des étalons ne saurait être négligé, pour assurer h vos travaux toute leur valeur dans l’avenir, a pense qu’il convenait de réserver toute décision définitive jusqu'au moment où vous seriez à nouveau réunis pour sanctionner les divers résultats de notre travail commun et les étalons qui doivent assurer la plus complète uniformité des mesures métriques.
- Elle a eu à examiner plusieurs propositions de notre collègue M. Hirsch, relativement à l'oscillation du mètre, comme moyen de reconnaître son invariabilité, et à l’étalonnage de plusieurs bases de contrôle bien choisies ; mais elle a réservé, d’accord avec lui, ces questions, et elle s’est bornée à vous faire seulement les propositions qui intéressent la construction même, ou les moyens qui se sont présentés à elle, soit avec un caractère d’évidence, soit sous la forme d’expériences à faire, et c’est dans ces conditions qu’eüe propose à votre sanction, avec une iuteution très-marquée de sage réserve, une rédaction un peu vague, nuis déjà utile dans l'état actuel des choses.
- Voici son unique proposition :
- « La Commission internationale est d’avis que l’étalon international devra être accompagné de quatre régies identiques, maintenues comme lui à une température aussi peu variable que possible; une autre règle identique devra être conservée, à titre d’expérience, à température invariable et dans le vide; il y aura lieu d’établir des témoins en quartz et en béryl, comparables en tous temps à la règle entière, en totalité ou par fractions.
- «Ces moyens principaux de contrôle et de conservation, dès à pré- . sent recommandés, ne doivent pas être les seuls; la Commission sera mieux placée pour décider à cet égard lorsque les étalons auront été terminés et sanctionnés par elle, et qu’il lui aura été possible île recueillir des renseignements plus précis sur les conditions dans lesquelles il serait désirable et praticable que les étalons fussent conservés dans chacun des pays intéressés, de manière à assurer toute leur autorité dans l’avenir. »
- Le Verrier, président; Orro Stroyk, vice-président; H. W.
- Cuismolm; H. Fizeau; général I b axez; W. H. Miller;
- Wjld; Ad. Hirsch cl H.Tresca, rapporteurs.
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- M. le général Morin ne se rend pas bien compte de la nécessité de placer un étalon dans le vide, mais il lui est répondu par M. Struve que cette disposition n’a été recommandée par la commission qu’à titre d’expérience.
- M. Peligot rappelle les résultats fort curieux des expériences d’un savaut russe, M. Fritsche, qui a reconnu pour l’étain l’influence très-fâcheuse, et même une sorte de désagrégation, à une très-basse température.
- Sans admettre en aucune façon qu'une action analogue, même extrêmement restreinte, puisse se produire sur le platine, M. Peligot pense qu’il serait encore plus certain de maintenir toujours les règles à une température supérieure à o degré.
- M. Hirscu fait remarquer que ce résultat sera atteint par la conservation dans la couche de température constante.
- Une nouvelle lecture étant donnée des conclusions éventuelles de la commission, elles sont adoptées à l’unanimité.
- En conséquence, la Commission internationale, sur la proposition de la onzième commission, a adopté la résolution suivante :
- « 1. La Commission internationale est d’avis que l’étalon international devra être accompagné de quatre règles identiques, maintenues comme lui à une température aussi peu variable que possible; une autre règle identique devra être conservée, à titre d’expérience, à température invariable et dans le vide; il y aura lieu d’établir des témoins en quartz et en béryl, comparables en tous temps à la règle entière, en totalité ou par fractions.
- « Ces moyens principaux de contrôle et de conservation, dès à présent recommandés, ne doivent pas être les seuls; la Commission sera mieux placée pour décider à cet égard
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- lorsque les étalons auront été terminés et sanctionnés par elle, et qu’il lui aura été possible de recueillir des renseignements plus précis sur les conditions dans lesquelles il serait désirable et praticable que les étalons fussent conservés dans chacun des pays intéressés, de manière à assurer toute leur autorité dans l’avenir. »
- M. le Président, après avoir consulté l’Assemblée, lève la séance, qui est renvoyée à demain, 5 a heures, pour l’élection des membres qui devront former le Comité per manent, conformément à l’article II des résolutions adoptées sur le rapport de la septième commission.
- L’an des Secrétaires, H. Tresca.
- Le Président, Otto Strove.
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- PROCÈS-VERBAL
- DS LA SÉANCE
- La séance est ouverte à a heures et demie, sousia présidence de M. Otto Struvc, vice-président.
- Sont présents: M. Mathieu, président ; MM. Herr, Miller, général Morin, vice-présidents;
- MM. Aguirre y Montufar, de Belcarce, Bosscha, Brocli, Cervantes,Chisholm, Deville,Faye, Fiieau, Foerster.Gav, Govi, Heusschen, Holten, Husny-Bey, général Ibaiiea, de Jacobi, général Jarras, de Krusper, Maus, Peligot, général Ricci, R. P. Secchi, Soutzo, Stamkart, Stas, Torres Caïcedo, VVild, baron Wrede;
- MM. Hirsch et Trcsca, secrétaires.
- La deuxième partie du procès-verbal de la séance du i o octobre est lue et adoptée sans observation.
- Le procès-verbal de la séance du 11 octobre est également lu et adopté sans observation.
- M. Foerster présente à tous ses collègues-une publication allemande de la Commission des poids et mesures (circulaire n° n) concernant la température normale des unités de longueur et la réduction des poids au vide.
- M. CnisHOLMmelà la disposition de ceuxde nos collègues qui ne l’auraient pas reçue encore la traduction qu’il a faite des instructions allemandes sur le service des poids et mesures.
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- M. Govi olli'C 5 la Commission un opuscule sur l'histoire tic l’invention du niveau h bulle d’air. Des remercinionts sont adressés par M. le President & nos trois collègues.
- M. Tresca donne lecture d’uns lettre de M. Aguirre y Montufar, délégué de la République de l'Équateur, qui assiste à la séance, et une lettre de M. de Szily, qui a cté obligé de partir avant cette dernière réunion.
- M. le Président rappelle qu’il doit être procédé à l’élection du Comité permanent de douze membres; il propose de faire celte élection par scrutin de liste et à la majorité absolue des suffrages exprimés.
- M. Strüve ajoute qu’il ne lui est permis d’accepter aucune fonction permanente étrangère aux buts directs de l’observatoire de Poulkowa, et qu'ainsi il prie scs collègues de ne porter son nom sur aucune liste.
- M. Tresca, auquel un de scs collègues vient de dire qu’il voterait pour lui, déclare qu’il n’acceptera aucun suffrage.
- Il est procédé au vote.
- Le nombre des votants est de trente-quatre.
- MM. les délégués italiens s'abstiennent.
- M. le Président dépouille les bulletins et lit les noms, qui sont enregistrés par les secrétaires.
- Les résultats du dépouillement sont les suivants :
- M\î l*o«oter .34 »o>*
- G* :i?f'»l 3$
- Bc»».ba .... . . 33
- Uerr
- W.«........................................ 3j
- Raroo Wrtde
- Ililgard................................... a9
- Général Morin.............................. a9
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- MM. Clmliolm.
- Brocb. . .
- Sot
- Co'i..
- K ' ) c r
- Mil «r
- Stamkart
- SoU
- Holleo
- Mao»
- Ricci. .
- Sirote
- Truce
- Par suite de ce vote, M. le Président déclare que le Comité permanent se trouve composé de MM. Foerstcr, général Ibafiez, Bosscha. Herr. Wild, baron Wrodc, Hilgard, général Morin, Chisholm, Broch, Stas et Husny.
- M. Deville propose d'appeler les deux secrétaires à faire partie du Comité; cette proposition est appuyée par M. le général Ibaüez et par M. Faye. M. Hirsch déclare qu’il ne pourrait, pour sa part, accepter cette proposition.
- M. Deville pense d’ailleurs que le Comité pourrait choisir comme secrétaire un membre, de nationalité différente, qui ne fait pas partie du comité; cette proposition est appuyée par M. Foerster.
- M. Fizeau et M. le général Jarras sont d'avis contraire et croient qu’il n’y a qu'à s'en tenir au règlement que l'Assemblée elle-même s’est fait.
- M. le Président invite le Comité à se réunir immédiatement et à sc constituer; la séance est suspendue et sera reprise à 4 heures et demie.
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- A la reprise de la séance, M. Bosscha fait connaître que Je Comité s’est constitué : M. le général Ibanez a été nommé président et M. Bosscha secrétaire.
- M. le général Morin ajoute que le bureau de la Commission internationale a maintenant pour devoir de faire les démarches nécessaires pour la mise à exécution des décisions de la Commission. Le Comité, pendant ce temps, cherchera à recueillir les données nécessaires quant aux dépenses à faire et aux differents objets de sa mission.
- M. Strüve, en déclarant la clôture de la session actuelle, se fait l’interprète des sentiments de l’Assemblée en exprimant toute sa gratitude au Gouvernement français, qui a bien voulu lui fournir toutes les facilités nécessaires à l’accomplissement de sa mission.
- 11 tient à remercier M. le Directeur du Conservatoire de l’excellente hospitalité qui a tant aidé à l'activité de nos travaux, dans lesquels chacun s’est montré animé des meilleurs sentiments de confraternité scientifique.
- M. le Président propose en même temps d’adresser des remercîments à MM. les secrétaires, dont la coopération à été si précieuse pour le résultat de nos travaux.
- M. le général Morin, en exprimant sa gratitude à l’Assemblée, s’estime heureux surtout de ce que toutes les décisions, par suite de la bienveillance réciproque dont chacun a fait preuve, ont été prises à la presque unanimité. C’est là un gage précieux de l’efficacité de notre mission et de l’accueil qui lui sera fait parmi les nations qui n’ont pas encore adopté le système métrique des poids et mesures.
- Le Président, Otto Strcve.
- Les Secrétaires,
- Ad. Hirscu; H. Tkesca.
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- ANNEXES DES PROCÈS-VERBAUX
- LA COMMISSION INTERNATIONALE DE MÈTRE.
- OCTOBRE 1872.
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- 1- ANNEXE.
- COMMUNICATION DE M. LE GÉNÉRAL BAEYER
- sur Us travaux métrologiques exécutés par t Association géoàcsiquc.
- La première conférence générale de l'Association géodésiqae, eu i864, e décidé que provisoirement la toise de Besset serait l'unité qu’on emploierait pour les mesures des distances dans les travaux de la mesure des degrés.
- En même temps, elle chargea son bureau central de faire la comparaison des étalons employés dans les différents pays pour la mesure des bases avec la toise de Bessel, et d’établir le rapport entre celle toise et le mètre prototype international qu'on se proposait de créer.
- Aussitôt que ce rapport serait connu, toutes les distances géodé-siques devaient être exprimées en mètres.
- Le bureau central n est entré en activité qu’à la fin de 1866 ; les premiers résultats de ses travaux métrologiques sont publiés dans la 1" livraison des « Comparaisons d'étalons» qui vient dètre offerte aux membres de la Commission du mètre.
- En 1871, nous avons établi, au bureau central, un comparateur de Steinheil à leviers optiques, qui doit servir désormais aux comparaisons des étalons à bouts.
- La tâche confiée au bureau central, déjà assez considérable en elle-même, est devenue plus compliquée encore depuis que l’on a reconnu que les coefficients de dilatation des règles de Bessel, en fer et en zinc, avaient très-sensiblement changé avec le temps.
- Comme la toise de Bessel et la plupart des règles dont on s’est servi pour la mesure des bases sont en fer, et en fer de natures très-différentes, la détermination de tous ces éléments de réduction constitue la partie la plus difficile de nos travaux métrologiques; il faudra probablement, pour résoudre ce problème, mesurer à nouveau, quelques-unes des bases dans les différents pays. La dernière conférence
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- de l’Association géodésiquc a décide d’y employer la roue de Steinheii aussitôt qu'elle sera terminée. Cet «appareil repose sur le même principe que le médecin français Fer net a suivi dans la première mesure d'un degré de méridien, par lui exécutée au commencement du xvi* siècle, entre Paris et Amiens; seulement l'appareil moderne est muni de tous les perfectionnements que comportent la science et les arts actuels.
- Ensuite il s'agit d'examiner si. et de combien. la toNc de Bessei a changé de longueur depuis sa confection en i8a3. Lorsqu'on connaîtra celte variation et que la circonférence de la roue de Steinheii sera mesurée par rapport à la toise de Bessei. on pourra exprimer la longueur des bases en véritables toises de Bessei ; il s’agira ensuite de déterminer le rapport entre la toise de Bessei et celle de Borda, ce qui pourra se faire le plus facilement par un nouveau mesurage de Ja base de Melun.
- Enfin en comparant la toise de Bessei au nouveau prototype du mètre, on parviendra à exprimer toutes ica distances géodésiques en mètres.
- Le bureau central de l’Association géodôsique a déjà commencé des recherches sur les variations éventuelles de In toise de Bessei ainsi que sur la variabilité des coefficients de dilatation de l’acier fondu cl des diîTéreetes espèces de bronze. Voici les observations en-, «reprises dans ce but :
- 1) J'ai fait répéter en 1870 et 187» les observations d oscillation que Bessei avait faites avec la toise en 1848, à Koenigsberg, et Schumacher, en 1828, à Guldcnstcin, et cela d'après la même méthode et avec la même installation. Si la toise a changé de longueur, on le reconnaîtra au nombre d'oscillations quelle fait dans le même temps. Les calculs de réduction n'étant pas encore terminés, je ne puis donner aujourd'hui les résultats définitifs; mais d'après une communication de \1. Peters, le calcul provisoire des observations de Gulden-stein conduit à supposer un raccourcissement de la toise de 0,01 de ligne de Paru.
- *2) Bessei lui-même a déterminé en 1887 la dilatation absolue de sa toise. En 1862, j'ai comparé à la leise une règle en zinc et trois copies nw 9, 10 et 11 en acier fondu, les deux premières pour la Prusse, la troisième pour la Belgique, et j'ai déduit leurs coefficients de dilatation relative, par rapport «à la toise de Bessei. En déterminant de nouveau la dilatation absolue, on peut trouver les variations du coefficient de la toise de Bessei depuis 1837 et de ses copies depuis i85a. Dans ce but j’ai fait comparer à la toise de Bessei, .au moyen du nouveau comparateur :
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- — loi -
- 1) Quatre mètres eu verre de SteinheiJ :
- 2} Le» trois copie» n** 9, 10 et 11:
- 3) L'ne toise de Lenoir;
- 4) La règle en zinc, à usage de thermomètre métallique.
- Les observations ont commencé à la température peu élevée du mois de février dernier et elles ont Uni à la température moyenne en juin. Les calculs de ces observations seront terminés dans le courant de l'hiver prochain.
- 3) Ces observations seront complétées par d’autres recherches sur la variabilité des coefficients de dilatation du bronze. Le Gouvernement italien a mis à la disposition du bureau central deux tiges en bronze provenant de candélabres antiques de Pompéi. Après les avoir soumises à une analyse chimique exacte, on a fabriqué avec elles deux liges d'une composition identique. La différence des coefficients de dilatation montrera quelles variations les anciens bronzes ont subi depuis leur fonte.
- En outre, le Gouvernement prussien nous a fourni deux doubles mètres, l'un en broDze ordinaire, l'autre en bronze très-dense; le moulage a eu lieu horizontalement en lingots épais, pour assurer b plus grande homogénéité. L'une de ces règles servira plus tard. au lieu de la règle en zinc, comme thermomètre métallique du comparateur.
- Notons, en terminant, que dans aucun usage scientifique les erreurs de5 étalons ne sc trouvent multipliées avec des facteurs plus grands que dans les mesures géodésiques. L'association géodésique a donc un intérêt tout particulier, non-seulement à une régularisation définitive. mais aussi à la conservation indéfinie de» unité» de mesures. Aussi a-t-elle salué avec plaisir le projet de la fondation d'un bureau international des poids et mesures, et elle espère que, dans cet établissement, on réunira tous les moyens pour exécuter les travaux métro-logiques, y compris les comparaisons à faire sur le» règles de bases.
- Bseyer.
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- 2* ANNEXE.
- Liste des yards étalons construits et vérifiés par lu commission malaise,
- 1M3-1855,
- Communiquée par M. Chislioim t,;.
- DESCRIPTION F.T DESTINATION. 1. j 1.-5 £ 5”‘£ -Vi î i DIFFÉRENCE AVtC t’t7AW>XIXpéw«t* 6i*,oo.
- . -s i i >1 K 2,’ 1 IA * 'i
- IÎJI.O** À 7BAIT* :
- BroDu -J« Batly. N* l.P. S. Yard «Ulen impérial. 02,00 0,00] 0.00000 0.0000
- Idtm X® 2. P. C- Moonaie ravale... 01.04 — 0, CO;—0.02046 — 0.5196
- m** N® 3. IJ. u® 2. Soeiél» tuyale.. 62.10 +0.10 '-4-0.03410 + 0.$005
- tden X® 4. M. n® 3. Pilai* ce W«t-
- 61,98 -0,02 j — 0.00682 -0.1732
- Idim N* 5-M.n®4.01>. de Grocuwieh 62,10 +0,16 + 0.03456 +1.3030
- .... N® 6. Bureau de» étalcat 02,00
- Utn N* 7. Compagnie de* IcdevOr. 61,78 — 0,22 * — 0.07302 -1.9052
- Mmi N® 8. Ruttic 61,82 —0,1$ —0.00133 — 1.5588
- . X» 9. PrniM 61.25 6 1930
- Mm» X* 10. Bavière 01,51 — 0.49 —0.16700 -4.2434
- Mm» X* 11. Étata-Uüit d'Amérique.. 61,79 — 0.21 j — 0.07161 — 1.3186
- Idat N® 12, Bureau do* étalon» 61,80 —0,20 J-0.06820 —I.732C
- 01.80
- [dm. . 01.39 0,141 0.04774 0,41 0.130S1 3.550C
- Idjn., , , . . .... X* 13. Dublin 62,31 +0.31 ' + 0.10371 + 2.6346
- Ic!/ n . . T 61,94 1 - 0.061—0.02016 0.5156
- Mtn X® 1". Cap de Bonuo-Eipéran'*. 62,14 + 0,Uj —0.04774 + 1.2124
- (l! M. \jrv'$ Account ol" ilic construction of tlie now standard Yard. p. 80.
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- df.scriptiox et destination. 1§ j 1 j°-T DIFFÉRENCE AVEC I-XTAIO* intimai à 6j»,oo.
- 1 S i J -5 J s a
- Broni" de Bail» N® 1$. No«V#ll*-û»ll«S d» Sud.. 62,26 -+-0,26 -4-0.09548 + 2.2316
- u X. 10 p , jpl 61 95 — 0,05 ; —0.01705 — 0.4330
- ffff m . X® 20. Espagne. 62,23 ! 4-0,23 4-0.07843 + 1.9918
- . . N* 21. Fraoec 61,80 -0.20 - 0.06820 - 1.7320
- rjfmé X® 22. Baltique 61,75 -0.23 — 0.08523 — 2.1650
- —0,23 — 0.07843 -1.9018
- IJft* . N» 24. Hanovre 61,68 —0,32 — 0.10912 — 2.7712
- M» N* 25. Saxe 61.97 — 0,03 —0.01023 — 0.2598
- 61.47 — 0,53 —û. 18073 — 4.5898
- 0,19 0.06479 1.6454
- lift N* 28. Saisie 61,73 — 0,27 —0.09207 -2.3382
- v® oo Srnirr ^JinAînirpt* ri ni — 0.49 —0.16709 -4.2434
- Htm N® 30. Observai'* de Greenwich. 61.66 —0,34 ;—0.11594 — 2 0444
- Id,m N* 31. W. Siienu n 04 4-0,04 -4-0.01364 + 0.3404
- Idem N* 32. Sardaigne 62.04 4-0.04 -1-0.01364 -v 0.3464
- Htm N1 33. États.Pootificaox 61.92 _0.0S;—0.02728 -0.6928
- - N® 34. Naples et Sicile 62,03 -1-0,03 4-6.01023 + 0.2598
- 61.93 — 0,05 —0.01705 — 0.4330
- Idtxt.. N® 36. Brésil................ 62,08 4-0,08 -4-0.02728 + 0.6928
- Idem. N® 37. Tasmanie. . 62.07 4-0.07'4-0.023S7 4-0.6062
- Idem N* 3S. Boénoe-Avrcj 62.14 4-0,14 4-0.04774 + 1.2124
- Idem X® 39. Chili 61,87 0,13| — 0.04433 -1.1253
- Idem . X® 40. Victoria. 61.99 — 0,01 —0.00341 -0.0306
- ÏTaum À traits fOPR exréstxxcxs :
- Broute de Bailv, A X® 41. Bureau des disions 62.37 4-0.87'4-0.12617 + 3.2042
- !dtm B N* 42. Hem. 01. G7 — 0.33 —0.11253 -2.8575
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- 3 , ï 4 DIFFÉRENCE avic i+tjllos iKpzr.tiL ÀCi®,oi>.
- descrij-tiox et df.stinatiox. % l j iff ! | il : a » il •? 5 i § £ i l s 1 I s 1
- Broucf de B>il<.. C. -S® 43. Ob*0iv*t,<de Greenwich. 61.57 -0.43 —0.14663 — 3.7236
- r rfni n 61.68 61,00 61.14 62.00 — 0.32 0,01 —0.10912 — 0.00344 -2.7712 0.0S74J
- r« N® 46. Bureau dwétalau»
- Htm 2 X* 47. Idtm -0,86 0,00 0.20584 7.5164
- Règle plate ou Uiioc.. X® 48. Idtm 0.00009 0.0006
- B»rre de K«w Xe i'.l. Obier va toire de Kew.... 61,84 — 0,16 —0.05504 -I.39S4
- Nouvelle règle tobula'M X® ÔO. Bureau de* étalon» 63,00 -H 1.00 + 0.37496 + 9 5200
- Cuivre de Donkiu.... X‘ 41. Idtm 61,87 -0.13 — 0.04082 — 1.0374
- Cuivre de MaadiUv... X® 52. Idtm 01,82 -0.18 -0.05632 —i.5964
- Alliage <lc May X» 53. Idtm 61.53 -0,47 — 0.14758 — 3.75001
- ; Cuivre 3j , Éuio i. Fer de Suède.... A.. X* 54. Bavière 63,35 + 1,55 + 0.34100 +8.6645
- Idtm B.. 61,03 61.77 62.58 -0,07 — 0.23 + 0.58 0.01540 -0.3913 — 1.2857 + 3.2422
- N‘ w». Ru$»« — 0.05060 + 0.12760
- Fer de Low-Moor, A.. N* 57. ÉUW-Uni* d’Amérique...
- Mm B.. X® 58. Bureau <l«i éuloos 01,02 — 0,08 — 0.01760 -0.4472
- Idem C.. X* 52. C** dm lndei-Oriontil»*.. 61,65 — 0,35 -0.07700 — 1.9565
- Fer de Low-Moor.. 0. .. N® 60. Pruait 61.79 -0,21 -0.04620 — 1.1739
- Foute A. . X* 61. Bureau de» étalon».... 62.56 +0,56 +0.11088 +2.8168
- Mm B. . X® 62. Idtm 02.90 +0.00 +0.17820 + 4.5270
- Idtm C. . X* 63. /dm 62,34 +0,34 + 0.06732 + 1.7002
- Idtm D. . S® 64. Autriche 62.03 + 0,63 + 0.12474 + 3.1GS9
- Aeïrx fondu.. ..A. . X® 65. Bureau de» e'Uloni 02.22 + 0.22 + 0.04554 + 1.1550
- Mm y. . X* 66. Idem.... 62.11 + 0.11 + 0.02277 + 0.5775
- Idem . C. . X* 67. îdtm 62.47 +0.47 •f 0.09279 + 2.4675
- f Idtm 1). X <*. Académie d«>etenter de Pa.i» + 0,'-2 + '.-.12834 + 3,2.-.;.0
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- DIFFÉRENCE
- B roc 2.0 d* Baiiy....N* 45. Okierva
- Les compulsions sont basées sur les données suivantes (Airy. p. 6t) :
- MÉTAL. COEFFICIENT DE DILATATION pour UÛ degré Fahrenheit. COEFFICIENT DS DILATATION pour centigrade. : DIFFERENCE m DILATATION du yard pour un degré Falireuhcit. 7 \ « 1 millième* millième» ; de pouce, j miUia«Uc.
- Laüon 0.00000950 0.00001722 0.344 ! 8.74
- Broute de Bail» 0.00000047 0.00001705 0.341 S.60
- Cuivre rouge O.OOOOOS73 0.00001371 0.314 i 7.98
- Fer forgé 0.000000 II o.cooonoo 0.220 5.59
- 0.00000550 0.00000000 ft I9A VOS
- Acier 0.00000575 1 0.00001033 0.207 3.23
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- 11 convient de faire remarquer que, dans les tracés des yards étalons, qui ont été faits par deux tracelets d'acier, au moyen de deux lunettes, les yards ayant été placés sur un plan de bronze cl ajustés avec une vis micrométrique, on n’a pas essayé d’obtenir une grande précision dans la distance comprise entre les traits de chacun des. étalons, et que Ton s’est contenté de déterminer la valeur de chaque yard à o*,oi Fahrenheit de température (c’est-à-dire à o,oo34i millième de pouce ou 0.086 millième de millimètre pour le yard étalon de bronze de Baily) avec un comparateur à deux microscopes grossissant soixante fois en diamètre.
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- 168
- Liste des livres étalons construites et vérifia
- (Prof* Miller s Account of the constructioi.
- DESCRIPTION ET DESTINATION
- Platiné...
- Mm........
- l<Un......
- Idm.......
- lia.......
- B reçue dosi .
- 1dm.......
- lien.......
- fdtm......
- Mm.........
- 1dm..
- Mm..
- P. S. (Étalon do Parlement)...... Bureau dci étalons........
- P. C., n* 1 (Copiedu Parlement).. Monnaie royale............
- P. C. i u® 2..................... Société royale............
- P. C., n* 3..................... Observatoire do Greenwich.
- P. C., n® 4...................... Palais de Westminster. .. .
- X* 1............................. Iode......................
- X6 2............................. Russie....................
- X* 3............................. Presse....................
- X* 4............................. Bavière...................
- X® 3............................. Etats-Unis d’Amérique... .
- X® 6............................. Edimbourg.................
- . X» ?.. . X® S..
- X* 0..
- Idt m........ X® 10....................
- Mm........... X® 11...............................Sydney..
- Idm..........X®12............................... Portugal.
- Idem.........N® 13............................... Espagne.
- [dm........ X* 14............................... Hollande,
- Idem......... Ji‘15............................. France..
- Mm........... X* 10............................. Belgique.
- Mm*..........N® 1? A.......................... Hanovre.
- Idem.........X® 17 B......................... Sate. . ..
- Idem........ X* 1$..............................Suéii-
- Dublin..................
- Cap de Bonne-EtpeVaccc..
- 21.1572 21.1671 21.161» 21.1615 21.1516 8.36134 8.34161 8.30462 8.36500 8.06122 8.28772 8.12163 8.16317 7.37614 8.28375 8.36302 8.31919 8.43179 8.34935 8.36107 8.07354 8.11718 8.55888 8 30369
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- 169
- par la commission anglaise (1843-1855).
- ofihe new standard Pound, p. 945.)
- DIFFÉRENCE OS CBAQOt COPIE BAH» tr. TICS avec P. S. DIFFÉRENCE OS CHAQUE COMS BASA L'AI». îog. a = 7.o;$S» — io, do prototype en laiton W. OBSERVATIONS.
- Eo En grain». .... milligrammes. En gr*ins. En oùlilgratuoitt.
- 0.00000 0.000 +0.63407 +41.087
- +0.00051 + 0.033 +0.63477 +41.132
- —0.00050 - 0.057 +0.63331 +41.035
- —0.0017» - 0.115 +0.63237 +40.977
- -0.00314 ; — 0.203 +0.63090 +40.8S2
- -0.00732 — 0.474 +0.01956 + 1.267
- -0.03582 — 2.320 —0.01132 — 0.733
- +0.00510 + 0.331 +0.02512 + 1.627
- +0.00425 + 0.275 +0.03157 + 2.046
- +0.01783 + 1.155 +0.00734 + 0.475
- -0.01714 — 1.111 +0.00083 + 0.054
- + 0.01933 + 1.252 +0.01658 - 1.074
- +0.01428 + 0.925 + 0.01079 + 1.088
- +0.11611 ! + 7.524 + 0.00426 + 0.276
- —0.03910 — 2.534 — 0.02162 — 1.300
- —0.04208 . — 2.72S —0.01499 — 0.970
- -0.02060 — 1.983 +0.00118 + 0.976
- -0.03331 — 2.158 +0.00195 + 0.120
- —0.02344 . — 1.843 -0.00301 — 0.195
- — 0.02022 — 1.310 +0.00667 + 0.432
- —0.02747 — 1.7S0 + 0.03040 + 2.355
- -0.02614 — 1.694 — 0.02948 — 1.910
- — 0.0442S — 2.869 + 0.00342 + 0.351
- — 0 00129 - 0.083 + 0.01337 + 1.203
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- — 170 —
- DESCRIPTION
- •I NATION.
- Obwrntoirv de Gr Bore»u dtt «tilouj
- 3.33969 7.97370 S.19859 3.15141 8.14286 8.10164 3.15218 8.16186 8.12601 8.18446 6.15292
- ............... 8.47042
- ............... 8.47902
- ............... 8.51472
- ............... 9.47019
- vieil..... 8.49601
- ............... 2.62901
- {4 i8* C.)
- Les quatre copies en platine de la livre prototype ont été ajustées par le professeur Miller, de manière à être égales au prototype dans le vide. Quant aux trente-six copies en bronze doré "de Baily, les trente premières ont été dorées par le procédé au mercure et les six dernières par le procédé galvanoplastique. et elles ont été ajustées de manière à être égales à un prototype commercial de laiton W, de la même densité que celle de la livre Troy prototype de laiton. perdue. et égales dans le vide au nouveau prototype en platine, quand elles sont pesées dans l’air, dans le lieu d'observation, à Londres, dans les con-
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- 17J
- DIFFÉRENCE »£ CflAQCS COM» DIX» LC V1DC MIC P. S. DIFFÉREXCF. OS CHAQUE COPIE DAX» L'Ain, log. O =a 70783a — 10 , du prolottps en laiton W. OBSERVATIONS.
- En grain». En ciilligraatnci. En grain*. En mHiigrjinui**.
- _0.01473 - 0.954 +0.00950 + 0.616
- +0.03971 + 2.573 + 0.01777 + 1.112
- — 0.01214 - 0.786 — 0.00523 — 0.339
- +0.01557 + 1.009 +0.01655 + 1.072
- -0.03932 — 2.548 — 0.03941 — 2.533
- +0.00180 + 0.117 —0.0035# — 0.229
- -0.00112 — 0.072 — 0.00001 0.000
- 4-0.01405 + 0.910 + 0.01633 + 1.059
- -0.00410 - 0.269 — 0.0003$ — 0.413
- —0.00222 — 0.144 +0.00293 + 0.190
- -0.00170 — 0.110 —0.00030 — 0.032
- -0.04410 — 2.857 +0.00050 + 0.052
- -0.03448 — 2.234 +0.00304 + 0.220
- —0.04144 — 2.685 — 0.00063 — 0.041
- — 0.04584 — 2.970 —0.00089 — 0.057
- —0.04019 — 2.715 — 0.00041 — 0.026
- — 0.04484 — 2.905 — 0.00207 — 0.134
- +2.30797 + 153.444 — 0.40147 — 2.687
- dilions suivantes : *= i8°,7 C; h= 755“tn,64; ce qui correspond à log A «= 7.07832 — 10, celte température et cette pression barométrique étant respectivement les moyennes de celles observées pendant les comparaisons les plus certaines de la livre étalon, perdue, qui aient été faites, à l’instance de Schumacher, par le capitaine V. Nehus, à Londres, en 1829, avec deux livresTroy étalons, en platine, et par rapport auxquelles on a déterminé la valeur delà livre étalon perdue.
- Paris, 3 octobre 1872.
- H. \V. Chishol.u.
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- 3* ANNEXE.
- PROJET SOUMIS A LA COMMISSION VII.
- La Commission internationale du mètre décide les mesures d’exécution suivantes:
- I. La confection des nouveaux prototypes du mètre et du kilogramme, le tracé des mètres et la comparaison des nouveaux prototypes avec ceux des Archives sont confiés aux soins de la section française, avec le concours du comité permanent, prévu dans l'article suivant.
- II. La Commission choisit dans son sein un comité permanent qui doit fonctionner jusqu'à la prochaine réunion de la Commission, avec les organisations et les attributions suivantes :
- a) Le comité permanent sera composé de sept membres appartenant tous à des pays différents ; pour délibérer valablement, il faut au moins la présence de quatre de ses membres; il choisit lui-même son président et son secrétaire; il s’assemblera toutes les fois qu’il le jugera nécessaire, et au moins une fois par an.
- b) Le comité dirige et surveille l’exécution des décisions de la Commission internationale au sujet de la comparaison des nouveaux prototypes métriques entre eux, ainsi que la construction des comparateurs, balances et antres appareils auxiliaires servant à ces comparaisons.
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- cj Le comité permanent dirige et surveille l'institut international des poids et mesures, lorsque ce dernier sera fondé par les États intéressés.
- dj Lorsque les nouveaux prototypes seront construits et comparés, le comité permanent rendra compte de tous les travaux A la Commission internationale, qui sanctionnera les prototypes avant de les distribuer aux différents pays.
- 111. La Commission internationale recommande aux gouvernements intéressés de fonder à Paris un institut international des poids et mesures sur les bases suivantes :
- i" L'établissement sera international et déclaré neutre.
- a” Son siège sera è Paris.
- 3" Il sera fondé et entretenu aux frais communs de tous les pays qui adhéreront au traité A intervenir entre les États intéressés pour la création de l’institut.
- 4° L'établissement dépendra de la Commission internationale du mètre et sera placé sous la surveillance du comité permanent, qui nommera le directeur.
- 5“ L’institut international aura les attributions suivantes :
- a) Il aura è faire la comparaison des nouveaux prototypes, sous le contrôle et la responsabilité du comité permanent , chargé de la vérification des nouveaux prototypes;
- b) La conservation des prototypes internationaux, suivant les prescriptions données par la Commission internationale ;
- c) Les comparaisons périodiques des prototypes internationaux avec les étalons nationaux et avec les témoins, ainsi que celle des thermomètres étalons, suivant les règles établies par la Commission ;
- d) La confection et la vérification des étalons que d'antres pays pourront demander à l'avenir;
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- e) La comparaison des nouveaux prototypes métriques avec ies autres étalons fondamentaux, employés dans les différents pays et dans les sciences;
- f) La comparaison des étalons et échelles de précision qui pourront être envoyés à sa vérification, soit par des gouvernements, soit par des sociétés savantes ou même par des artistes et des savants.
- g) L’institut exécutera toutes les recherches que la Commission ou son comité exécutif lui demandera dans l’intérêt de la métrologie.
- IV. Le bureau de la Commission internationale est chargé de s’adresser au Gouvernement français, pour qu'il veuille bien communiquer, par voie diplomatique, les résolutions de la Commission concernant la fondation d’un institut international des poids et mesures, aux gouvernements de tous les pays représentés dans la Commission, et pour qu’il invite ces gouvernements à conclure un traité pour créer d'un commun accord et le plus tôt possible un institut international des poids et mesures sur les bases proposées par la Commission.
- Paris, le 5 octobre 1872.
- Ad. Hirsch.
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- 4' ANNEXE.
- COMMUNICATION DE M. KRUSPÉR A LA SIXIÈME COMMISSION.
- Dans notre dernière séance, les opinions émises ont été très-diverses , perinettez-moi d’essayer de les résumer.
- Nous devons formuler des propositions concernant la comparttison des mètres à traits entre eux, celle des mètres à bouts avec les mètres à traits, spécialement la comparaison du mètre des Archives avec les mètres iatemationaax à construire, et enfin celle des mètres à bouts entre eux.
- Sur le premier point nous sommes tous d’accord : la comparaison des mètres à traits entre eux doit être effectuée à l’aide d'un comparateur à mouvement transversal,muni de deux microscopes séparés.
- Je ne partage pas l’avis qu'avec le mouvement longitudinal les résultats soient nécessairement faussés par la déviation possible du chariot ; l’influence de cette déviation s’élimine totalement en effectuant deux opérations et en altemanl les positions respectives des étalons. On peut aussi se rendre compte de cette déviation avec le collimateur employé par la Commission française dans l’appareil qu’elle vient de faire installer dans la salle des poids et mesures. quoique cette dernière méthode ne permette d’obtenir que la simple différence entre les deux étalons comparés. tandis que la méthode des changements donne la double différence; mais l'objection hasée sur la dorée plus grande des observations que le mouvement longitudinal exige est si grave, qu’elle domine toute la question à cause des influences dues à la variation inévitable de la température et, par suite, des longueurs des étalons à comparer, que je n’hésiterai jamais à donner la préférence, entre les deux méthodes d'opérer, à celle qui exige le moindre temps d’observation.
- La première partie de la question est donc à mon avis résolue, et je n’en parlerai plus.
- La seconde partie de la proposition concerne la comparaison des étalons ü bouts avec les étalons à traits.
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- Le comité des recherches préparatoires nous recommande deux méthodes. Tune duc à M. Fizeau, l’antre proposée par MM. Airy et Strave.
- Chacune des deux méthodes est applicable sur le môme appareil principal; il suffit pour cela de changer seulement quelques pièces accessoires.
- Ainsi l'emploi de ces deux méthodes ne présente aucun inconvénient puisque ces deux modes de vérification peuvent se faire à la même place et sur le même appareil. Leur emploi simultané n’augmente que très-peu les dépenses de construction nécessitées par la fabrications des pièces accessoires.
- Les résultats obtenus par deux méthodes différentes se vérifieront ainsi l’un par l’autre. Le problème de la comparaison des deux nouveaux mètres est donc résolu.
- La méthode de M. Airy ne peut être directement employée pour la comparaison du mètre des Archives aux nouveaux mètres à bouts, parce qu’il lui manque le trait qu’exige son emploi. Cette méthode comporte aussi l'emploi d'un second mètre à bouts dont la longueur doit être connue. Ce second mètre aura ses bouts sphériques pour pouvoir toucher les bouts pians du mètre des Archives par leurs mi-
- Les considérations relatives à l'étude de cette question rentrent dans celles qui sont nécessaires pour résoudre la question de la comparaison de deux mètres à bouts entre eux, qui compose la troisième partie de notre examen.
- Pour celte comparaison la méthode de M. Fizeau a été recommandée dans la dernière séance, et elle est en effet tout aussi applicable à ce problème.
- D’un autre côté, j'ai la conviction que le contrôle, dans des travaux de celte importance, est indispensable pour arriver à des résultats tout à fait sûrs.
- On a fait mention de la méthode de M. Stamkarl, modifiée par M. Steinheil, qui est en effet susceptible de la plus grande précision et applicable dans un liquide aussi bien que dans l'air. Je connais cette méthode, et je crois que, si les bouts de l’étalon sont faits d’une telle forme que le point de contact de la lame de verre qui s’appuie sur les deux bouts des étalons et qui est l’organe principal de mesurage tombe environ au milieu des surfaces terminales des étalons, la comparaison donnera des résultats très-satisfaisants; mais je ne puis m’abstenir de faire mention de ce que la grande précision obtenue dernièrement par M. Steinheil est due en partie à cette circonstance que les étalons qu’il a comparés n’avaient qu’une petite épaisseur, 4 millimètres environ, et que l’exactitude du résul-
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- iat diminue a mesure que les épaisseurs des règles augmentent, ;i cause de la diminution de l’angle de déviation. d’où l'on déduit par le calcul la différence entre les longueurs des étalons comparés. Nous aurons vraisemblablement de nouveaux étalons, d’épaisseur à peu près égale à leur laigeur. et, par conséquent, cette méthode ne pourra être employée que dans des conditions moins favorables.
- En outre cette méthode n’est pas applicable à l’élalon des Archives puisqu'il se termine par un plan, ce qui ne permet pas que le contact ait lieu au milieu de la surlace, â moins de recourir à des dispositions accessoires qui réduiraient aussi le degré de précision. On devrait donc procéder, dans la comparaison des nouveaux étalons entre eux, d’une autre manière que pour la comparaison de l'étalon des Archives avec les nouveaux étalons, ce qui introduirait des causes d’erreurs d’ordres différents.
- Nous ne sommes pas dans l’obligation de nous en tenir à celte seule méthode, car il y a aussi d’autres procédés fondés sur l’emploi de certaines combinaisons de touches, portant des repères observés sous le microscope. M. Wild a encore indiqué, dans le dernier mémoire qu'il a distribué à la Commission, une méthode d’une grande •simplicité, sans parier de la méthode de Bessel qui se sert de niveaux ou d’autres dispositions de palpeurs facilement applicables au mètre des Archives.
- Je crois donc que nous satisferions à nos obligations en proposant que la comparaison soit faite, en tous cas. par deux procédés différents, sans lier les mains à la commission exécutive, en lui laissant toute liberté de faire des essais variés et de choisir la méthode qui aura donné, dans les recherches préparatoires, les résultats les plus satisfaisants.
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- 5* ANNEXE.
- NOTE DE M. H. MAÜS
- Sur la résistance que le frottement peut opposer au mouvement de dilatation ou de contraction d'une règle métallique posée sur le comparateur.
- Lorsqu'une règle métallique formant la mesure d’un mètre n’a pas la température de la table du comparateur, elle s'allongera ou se raccourcira jusqu’à ce qu’elle ait la même température que son support.
- Le frottement résultant du poids de la règle opposera au mouvement d'extension ou de contraction une résistance qu’il nous a paru utile d'évaluer afin d'en déduire l’allongement ou la contraction que celte résistance produira dans la règle.
- Comme M. Tresca l’a fait remarquer avec raison, la résistance du frottement tend à fléchir la règle, comme le feraient deux efforts égaux et directement opposés qui, appliqués à la surface inférieure de la règle tendraient à allonger ou à comprimer celte surface, chacun de ces efforts étant égal à la moitié de la résistance totale du frottement de la règle posée sur le comparateur.
- Admettant que la règle ait la forme d’un parallélipipède rectangle, l’effort d’extension ou de contraction auquel sont soumises les fibres les plus éloignées de l’axe neutre peut être déduit de l’égalité entre les expressions du moment fléchissant et du moment de résistance, et cet effort, divisé par le coefficient d’élasticité, donne l’allongement ou le raccourcissement cherché.
- Désignant par :
- k l’épaisseur verticale de la règle, exprimée en mètre;
- b la longueur horizontale, exprimée en mètre;
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- / la largeur de la règle, exprimée en mètre;
- £ le poids en kilogrammes du mètre cube de la matière dont la règle est composée;
- / le coefficient du frottement de la règle sur la table du comparateur;
- R l'effort d’allongement ou de compression, rapporté au mètre
- E le coefficient d’élasticité du métal de la règle.
- Supposant d’abord que la règle ne s'appuie sur le comparateur que par ses extrémités, chacune d’elles supportera lr. moitié du poids de la règle, soit qUj multiplié par le coefficient de frottement f> fournira l’expression de l’effort fléchissant; le moment de cet effort f • ®,ant au ®>o®ent de l’effort d’allongement
- ou de contraction. représenté par —g— , fournit I équation :
- {kbl<p(h . h\ R 6 A*
- J a U+âr 6
- D’on l\=ifl<p
- et rallongement ou le raccourcissement cherché est égal à jjr = •
- Substituant aux lettres leurs valeurs : f deviendra o,i5, coefficient , résultant des expériences faites au Conservatoire, pour des surfaces métalliques frottées de plombagine.
- La règle étant supposée en platine iridié :
- £ devient égal à ai,i5ok.
- E--------------à a5,000,000.000*.
- l’expression équivaut à o.ooo ooo a53 8, qui représente l’allongement ou le l'accourcissement des fibres les plus fatiguées de la règle, lorsqu’elle ne porte que sur ses extrémités.
- Si elle repose sur un grand nombre de points d’appui, la résistance totale du frottement restera la même, mais la résistance des appuis intermédiaires agira sur des portions de la règle d'autant plus petites que ces appuis seront plus rapprochés du milieu; l’allongement ou le raccourcissement total deviendra donc moindre,puisque les efforts d'extension ou de contraction décroîtront, à partir du milieu de la règle, vers ses extrémités.
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- Lorsque le» point» de contact sont assez rapprochés pour faire abstraction de l'élasticité de la règle, et permettre d'attribuer à chaque appui un poids, et, par suite, un frottement proportionnel à la portion de règle qu’il supporte, on trouve que l’allongement ou le raccourcissement est réduit à la moitié de la quantité trouvée dans l'hypothèse de deux supporta ; l’expression ^2 deviendra donc et sa valeur, pour le platine iridié, sera o.ooo ooo 126 9.
- Le coefficient de frottement pour des surfaces métalliques frottées de plombagine pouvant être considéré comme constant, l’allongement ou le raccourcissement d’une règleparallélipipédique rectangle, d’un (b
- mètre de longueur, variera d’après la valeur du rapport ^ relatif au métal dont elle est composée; il se réduira à 0,000 000 o38 pour une règle en acier fondu.
- La règle doit plutôt s’allonger que se raccourcir, parce qu’en s’allongeant elle tend à former une courbe convexe vers le support et à reporter son poids sur les appuis voisins du milieu de sa longueur, ce qui contribue à diminuer l’allongement.
- Si, comme il paraît probable, la Commission internationale adopte pour les mètres prototypes une forme qui, sans accroître sensiblement leur poids, augmente beaucoup leur rigidité, l'allongement ou le raccourcissement produit par le frottement sera notablement inférieur au chiffre de 0,000000 126 9 trouvé ci-dessus.
- Je suis donc d'avis que la règle métrique peut sans inconvénient être posée directement sur la table du comparateur, frottée au préalable de plombagine.
- H. Mais.
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- ü' ANNEXE.
- .NOTE DE TRALLÈS. PUBLIÉE AUX ÉTATS-UNIS.
- Comparaison des toises faite par la Commission des poids et mesures.
- La toise, dite da Pérou, est placée de côté , de façon que la partie inférieure de l'entaille soit mise en contact avec le cylindre du comparateur. Le contact est complet sur toute la hauteur du cylindre, qui est d'environ 4 lignes françaises. Dans ces conditions :
- La toise du Pérou, placée de côté... La toise du Nord, placée de même. La toise de Lenoir, posée à plat.... La toise de Mairan, posée à plat.... La toise du Pérou et celle de Lenoir
- réunies............................
- La règle n* j de mesure des bases..
- 1,004123
- *»* 1.0041273 J delà
- «= i,oo4i3& [longueur *= 1,004090 au
- 1 compa-*= 3,004070 ] rateur. -= 3,oo4o665 !
- Pendant ces expériences, le thermomètre centigrade à mercure placé sur les toises et sur la règle n* 1, a marqué 12*,O cl 12°,8.
- 2* expérience. — Répétition de la précédente.
- Le thermomètre étant à io*,2 au commencement et à 1 i*à la fin.
- La toise du Pérou, placée de côté.. ....... i»oo4i43
- La toise du Nord, placée de côté........... = i,oo4i44
- La toise de Lenoir, au milieu de sa largeur.. — i.oo4i43
- La règle n° 1 (avec thermomètre mét. marquant 100.5 ou 11 degrés centigrades) .. = 2,004093
- La toise du Pérou et celle de Lenoir. bout à
- bout......... ........................ » a,oo4o8o
- La toise de Mairan, au milieu de sa longueur
- et à 3 ligues de chaque côté.......... = 1.004099
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- 3e expérience. — Avec an autre buttoir sur le comparateur. TOISE DU PÉROU.
- A i ligne des angles intérieurs............... — 1,049062
- A 2 lignes des mêmes points................... — 1,04906$
- A 4 lignes des mêmes points................ «=» 1,04906g
- A 6 lignes des mêmes points................. «=» 1,049069
- Aux deux tiers de la largeur de l’entaille, ou à 3 lignes de l’angle extérieur............... -»• 1,049058
- A 1 ligne de l’angle intérieur.....
- A 3 lignes de l’angle extérieur....
- A 2 lignes de l'angle extérieur....
- Règle n* 1 pour la mesure des bases i a vec therm. ra ét. ma rqua n 14o 1,2=8°,6)
- à 11\8.............................
- Règle n* 2 (therm. mét. 402*= 8°).. Règle n* 3 ( therm. mét. 399,0 = 1 o®, 1 ) -Règlen*é(tberm.mét.éoo,8"= 8°,g}. Règle n* 5 (therm. mét-4o2 •= g*,o)
- Toise de Mairan = Toise du Pérou. .
- = 1,049047 = 1,04906$ ,
- = 1,049062 1
- I de la
- = a,oo4o833 ) '“T’
- — 2,004082 3 i compara-= 2,004079 I teur.
- = 2,oo4o88 1
- = 2,004077 i
- — o,o34i3 ligne.
- A 12 degrés centigrades — Les 4 règles = 8 toises.
- dilatation do fer.
- La Commission a adopté pour le coefficient de dilatation du fer, par degré centigrade, la valeur. = 0.00001156 delà longueur.
- D’après Smcalon.il serait ... = 0,00001249 (ou 0,00001268)
- D’après Berlhoud............. -= 0.00001896
- D’après Roy, le coefficient de
- l’acier est.................. — 0,00001143
- Et tous les observateurs admettent que le coefficient de l'acier est plus petit que celui du fer.
- CONSTRUCTION DES MÈTRES.
- Le mètre est égal à 443,296 lignes françaises de la toise du Pérou, à la température de i6°,a5, ou à o,5180740740 de la toise, ainsi que cela résulte du calcul de l’arc du méridien compris entre Dunkerque et Montjouy et de la comparaison de la toise du Pérou avec les barres de platine employées pour mesurer les lignes de base
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- Les mètres en fer et en platine devaient être construits avec cette longueur, non à cette même température, mais à celle de la glace fondante.
- D’après les observations les plus précises sur la dilatation du fer forgé, ainsi que d’après celles que nous avons exécutées nous-même, celle dilatation est de 0,0000110 de la longueur totale, par degré centigrade du thermomètre à mercure. 11 en résulte que le mètre en 1er ayant à o*cenlig. de température une longueur de 0,6130740740 de la toise, il doit être plus grand de 0,0000958667 de toise ou être égal aux 0.01316994 de la toise.
- Mais comme la toise à laquelle le mètre est rapporté, à la température de 160 26, est aussi en fer, cela suffit pour donner au mètre en fer ce» 0,0130740740 de la toise de fer à toute température; il en sera encore de même à celle de la glace fondante.
- La longueur des quatre mètres doit, par conséquent, être de 2,06267976 toises.
- M. Lenoir 0 construit 19 pièces de fer, dont chacune était, à très-peu près. égale à l’excès de quatre mètres sur deux toises, c’est-à-dire à 0,06267976 de toise. Ces pièces, réunies bout à bout sur le comparateur, ont formé ensemble une longueur plus grande que la toise du Pérou de 0,000861 de la toise, et en appelant respectivement ces pièces p,, ps, p3, la somme de leurs longueurs est p, -+- p, -*-/>. • • p19 -= i,ooo85i de toise. En les supposant toutes égales, la longueur moyenne de l’une d’elles serait la 19'partie de celte somme qui, étant désignée par w, donne 7r —= 0,0626764, le véritable excès étant P = 0,05267976.
- Pour trouver la différence de longueur de ces 19 pièces, M. Lenoir a construit un appareil semblable à celui qui sert à mesurer les dimensions du cylindre et des règles employées pour la détermination des poids. A l’aide de cet appareil, les petites différences étaient amplifiées au delà de 20 fois.
- Les résultats suivants ont été obtenus à l'aide de ce procédé; les chiffres expriment de» dix-millionièmes de toise (o®,000 000 194904}:
- Pi =* Pi 5 p, — p, -h 10 Ps = Pi o l\ =>/>,— 20 P-. œ P; — "o Pl — Pi - âO
- Pi = Pt +* °
- Pi — Pl - 50
- P» =pT —4o Pio^Pi — ao
- Pn=P-. + 5 P.* = P:“ 7°
- Plt — p. —5o
- Pij=Pî — 7° Pu — Pi~ 60 Pi; “Pi 30 P,s — h ~ 20 P,°=P-. — »<*
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- De là on tire :
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- Pi -»-/>* h- pt p„ = 19 pi — o,oooo54 de toise et, par
- conséquent, 19 p, — o,oooo54 = i,ooo85i toise, ou 19 p. = 1,000900 toise etp. mm. 0,053679a.
- Par conséquent, la pièce pu a sa longueur requise à un dix-millionièuae de toise près. Cependant on s'est servi de la pièce p..
- Ensuite les deux toises et la pièce p, ont été comparées avec quatre mètres réunis, et la différence entre chacune des deux longueurs ainsi formées, et la véritable distance, a été déterminée par celle de ces mesures avec la longueur obtenue au moyen de l’appareil précédent.
- Ces opérations ont été fréquemment répétées, M. Lenoir réduisant toujours les longueurs des mètres d'après les résultats obtenus par es commissaires. *
- Finalement l’on a obtenu les résultats suivants<l) : *
- *+•:•+ j H- : =*» a toises H-/;. — 0,000004 = 3,0026765
- -t- : • -+- • - «= h- 0,000001 = 2,0626803
- v -+-. : = — 0,000002 =» 2,0626772
- — 0,000000 = 2,0626792
- Ceci montre que la somme de quatre mètres ne diffère pas au maximum de la vraie valeur de plus de quatre millionièmes parties de la toise : par conséquent, en supposant qu'ils soient égaux, il n'y a pas plus d'un millionième de toise d’erreur sur le mètre.
- Mais la comparaison de ces mètres entre eux a donné, en outre, les résultats suivants, en dix-millionièmes de toise :
- Les signes employés dans ces tableaux sont la reproduction des marques faites sur les différents mètres; celui de Trallès. qui appartient maintenant au gouvernement des fitats-Uuis. est désigne par la disposition ; - {page 76).
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- Ceci prouve de nouveau que les différences sont moindres qu'un millionième de loise.
- A X : — 9,0536773
- = o,5 i3i6y3 mil lt •— o,5131704
- Traduit de l’ouvrage de F. R. Hflssler.—Washington, 1832 , pages 70 k 78.)
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- 7* ANNEXE.
- NOTE
- LA FORME QI"1L CONV1KXT VT. DONS EK AL'X UÈTltt>
- Par M. Tresca.
- La Commission internationale du mètre a reçu pour mission de construire un étalon fondamental et des copies, autant que possible identiques, pour les différents Etats intéressés. Tout ce qui louche à la construction de ces étalons présente dès lors un grand intérêt, et nous nous sommes demandé si la forme même des règles, qui devront constituer les mètres, ne devait pas donner lieu à une élude spéciale.
- Dans un travail publié au mois d'avril dernier, M. le baron Wrede a présenté une série de considérations sur les avantages de la forme tubulaire, au point de vue de la roideur des règles; depuis lors, nous avons eu l’occasion de vérifier de telles règles tubulaires, et tout en y reconnaissant de très-grands avantages, au point de vue de la facilité avec laquelle elles prennent la température du milieu ambiant, par suite du peu d’épaisseur de leurs parois, il nous était impossible de ne pas prendre en sérieuse considération les inconvénients très-graves qu’elles présentent, quanta la position de la surface extérieure sur laquelle les divisions sont tracées. En effet, ces divisions ne peuvent être utilement placées que dans le plan des fibres neutres, et c'est en cherchant à réunir la double condition d’une grande roideur et d’une bonne position de la division, ainsi que celle d’une facile répartition de la chaleur dans toute la masse, que nous avons été conduit à un profil spécialement favorable, que cette note a pour but de faire connaître.
- I. Considérations sur la roideur des barres employées à la construction des étalons.
- Le métro des Archives, construit en platine, n une section rectangulaire de 2D millimètres de largeur sur 4 d’épai>$eur, soit une sec-lion de ioo millimètres carrés, correspondant à celle d’un carré de 10 millimètres de côté.
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- La flèche qu’il prendrait, quand on le tient à la main, si sa l'ace ia plus large était maintenue horizontale, oblige instinctivement l’opérateur à le tenir de champ, position pour laquelle la règles une beaucoup plus grande roideur; mais lorsqu'on veut replacer cette règle sur un plan, il faut nécessairement la faire passer par des positions intermédiaires dans lesquelles celte roideur varie, et, quelque précaution que l’on prenne dans cette manœuvre, si l’on conservait celte forme, on ne saurait être jamais bien assuré que l’on a suffisamment évité toute déformation nuisible.
- Le mètre en platine du Conservatoire a la même largeur, mais son épaisseur est réduite à 3"*,5.
- La plupart des mètres en laiton construits par Gambey ont une section rectangulaire de3o millimètres sur 7; leur roideur minimum serait déjà notablement plus grande, si le coefficient d'élasticité était le même.
- Les yards étalons construits en Angleterre en métal de Bailv ont une section carrée beaucoup plus grande, de 1 pouce de côté, ou 25 millimètres sur 25. Leur section est ainsi 6.2 5 fois plus grande que celle du mètre des Archives, et leur roideur est non-seulement satisfaisante et égale, lorsque la règle est placée sur l’une quelconque de ses quatre faces, mais on sait aussi que cette roideur est encore la même lorsque les faces sont inclinées à 4b*, ce qui exclut toute crainte de torsion pendant les manœuvres, au grand avantage de la conservation de la règle.
- En ce qui concerne les règles à bouts, cette disposition ne laisse rien à désirer, si, comme le métal de Baily, la matière de la règle n’a pas une valeur considérable: mais lorsqu'on veut employer le pla-line, dont le prix est extrêmement élevé, il n’est pas indifférent d’avoir recours à une section six ibis plus grande, et i! devient tout à fait convenable d’adopter le profil qui, à égalité de section, assure à la règle sa plus gr ande roideur.
- Nous reconnaissons ainsi que la condition économique a son importance, et encore bien que le prix de revient d’un étalon doive être considéré comme secondaire, au point de vue du choix à faire entre les différentes dispositions, il n'est pas inutile de rechercher, pour une aire donnée de la section transversale, la forme qui réaliserait les conditions de plus grande roideur.
- Pour cela, une grande hauteur de la section sera favorable, et si l’on veut que la roideur soit à peu près la même dans les deux sens, on se trouve conduit à adopter un profil transversal carré, ou un prolil dérivé de celle forme carrée.
- 11 est ainsi démonlrc, sous ce premier point de vue, que si toute la matière d’un carré était rassemblée en nervures diagonales, en
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- forme d'X, elle $e trouverait, par rapport à la roidcur, utilisée d’une manière beaucoup plus favorable.
- II. Importance particulière du plan des fibres neutres.
- Pour la construction des mesures à traits, l’étude de la forme'qu’il convient de leur donner est beaucoup plus complexe.
- On sait, en effet, pour ne parler d'abord que de la flexion que peut éprouver la règle entre les points sur lesquels elle serait portée, que la seule longueur qui ne change pas sensiblement est celle qui serait tracée dans le plan parallèle aux supports et passant par les centres de gravité de toutes les sections transversales. En dehors de ce plan. toute ligne iongitudinàfe convexe est allongée, toute ligne concave est raccourcie, et cela d’autant plus, de part et d'autre, que la flèche est plus grande et que les faces extérieures sont plus éloignées du plan des fibres moyennes.
- Pour une section carrée, par exemple, la flèche est, toutes choses égales d’ailleurs, inversement proportionnelle au carré de la hauteur, et le raccourcissement de la face supérieure concave est proportionnel à cette même hauteur, de sorte qu’en définitive la variation finale de longueur a lieu en raison inverse de l’épaisseur.
- Pour éviter cette influence, qui est loin d’être à négliger, on a eu recours, pour un certain nombre d’étalons, à différentes dispositions qui permettent de placer les traits qui définissent leur longueur dans le plan moyen. Tantôt on creuse des puits jusqu'au milieu de l’épaisseur de la règle, et c’est au fond de ces puits que la longueur se trouve définie par les traits; tantôt on réduit les extrémités tout entières à la moitié de leur section normale, en conservant ainsi des talons d’une hauteur moitié moindre, et qui reçoivent également les traits qui définissent la mesure.
- Dans l’un et l'autre cas, on met à nu une petite partie du plan moyen de la règle, de manière à éviter l’influence résultant de son épaisseur plus ou moins grande.
- Nous avons pensé que cette altération partielle de la section transversale de la règle, dans une partie plus ou moins grande de sa longueur, n'était pas sans inconvénient au point de vue de l’interruption qui en résultait pour certaines files longitudinales de molécules, et nous avons cherché à résoudre le problème en nous assujettissant à laisser apparaître, sur toute sa longueur, une partie du plan moyen assez large pour que les traits terminaux puissent être tracés sur ce plan, à peu de distance de ses extrémités. Cela revient, en définitive, à employer une forme exactement prismatique, dont la section droite est disposée de telle façon que le plan horizontal qui
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- coDlient le cenlre de gravité forme une sorte de tablette, accessible aux outils traceurs et aux visées des microscopes.
- III. Formes diverses répondant à la condition précédente.
- La question étant ainsi posée, la solution qui se présente d'abord à l’esprit est celle qui consisterait à pratiquer une rainure sur la face supérieure d’une règle rectangulaire, et de faire cette rainure assez profonde et assez large pour que le centre de gravité de la section restante soit précisément placé sur le plan qui formerait le fond de celte rainure.
- On obtiendrait ainsi une section en ferme d’U, et dont le cenlre de gravité serait nécessairement situé au-dessous du milieu de la hauteur, afin de compenser, dans l’équation des moments,par une diminution d’épaisseur, l’influence des parties conservées dans le haut de la pièce.
- Pour éditer cet inconvénient on pourrait aussi allégir le profil rectangulaire par-dessous, et, dans le cas où les deux rainures seraient symétriques, l’une et l’autre, par rapport à l’axe vertical du rectangle, on obtiendrait un profil en forme d’H, dont la nervure horizontale pourrait être placée vers le milieu de la hauteur et correspondre par sa face supérieure à la position du centre de gravité de la section.
- Cette double modification peut être facilement pratiquée sur une section primitive, rectangulaire ou carrée; et l’on voit facilement que, dans ce dernier cas, le solide aura une grande roideur dans le sens transversal, puisqu’en négligeant les petits défauts de symétrie que la solution exige, on y retrouve la disposition générale des fers à double T employés, pour cette raison même, dans les grandes constructions.
- La matière y est ainsi assez bien distribuée, car elle est en grande ' partie reportée vers les parties externes du profil. au moins en ce qui concerne les deux jambages de l'H. Quant à la nervure intermédiaire qui doit nécessairement être assez large pour que l’on puisse y faire pénétrer le burin traceur, elle n'aura qu’une influence très-minime sur la valeur du moment d’inertie; c’est pour cela qu’il convient de raccourcir cette nervure autant que possible en évident aussi les faces latérales. Nous verrons bientôt que l’on obtient ainsi une meilleure utilisation de la matière, ce qui nous conduit, parla considération de la meilleure position à donner au plan des fibres neutres, à la forme en X, qui s’était déjà présentée à nous comme la plus favorable sous le rapport de la roideur.
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- IV. Influence des dispositions qui précèdent sur les effets des inégalités de température ou de pression.
- Ce n’est pas seulement au point de vue de la flexion due au poids de la régie, mais encore et surtout relativement aux variations et aux inégalités de la température, qu’il y a lieu de considérer le plau des fibres neutres.
- Si une barre s’échauffe plus sur l’une deses faces horizontales que sur l’autre, la première prend nécessairement une longueur relative plus grande; la barre tout entière se courbe comme si elle était formée de deux métaux de dilatations différentes, mais le plan des fibres neutres conserve,entre les deux faces supérieure et inférieure, une longueur moyenne, qui ne dépend plus de la différence entre les deux températures extrêmes; elle se dilate ou se contracte pour ainsi dire pour son propre compte, sans être autrement influencée par les actions moléculaires qui se développent en dehors d'elle.
- On se fera une idée plus exacte encore de ce qui se passe dans une telle circonstance, si l’on admet comme évidente l’analogie tout à fait complète des effets produits,avec ceux qui seraient déterminés par une action mécanique, développée suivant la longueur de l’une des faces extrêmes seulement, suivant la face inférieure par exemple.
- Il e>t clair que si l’on comprime celte face, elle ne pourra obéir à l’action comprimante qu’en entraînant dans sa déformation les couches voisines, jusqu’à la couche des fibres neutres, et en déterminant au delà de celle couche des allongements correspondants et tels, que les sections transversales res<ent, dans toute la longueur du solide fléchi, perpendiculaires au plan déformé des fibres neutres, ainsi que l’a si bien démontré M. le baron Ch. Dupin, et ainsi que cela est admis comme base indiscutée dans tous les calculs relatifs à la flexion. Si donc notre barre est comprimée suivant la longueur de la face inférieure, celle face deviendra concave et se raccourcira, la face opposée deviendra convexe et s’allongera, tandis que la couche des libres neutres, bien qu’obéissant à la courbure générale, ne subira dans sa longueur qu’une variation réduite au minimum et pour ainsi dire négligeable.
- L’action de compression à laquelle nous venons de faire allusion se présenterait naturellement dans la pratique par suite du frottement de la régie sur le plan qui la supporterait, au moment où la température viendrait à diminuer et dans le cas où le support se contracterait plus que la règle elle-même. La règle prendrait alors une forme convexe par suite de laquelle elle ne porterait plus que sur ses points extrêmes.
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- M. le général Morin a démontré que pour une règle de platine iridié, dont le coefficient d’élaslicilé est connu, ce retard de contraction était sans influence appréciable, lorsque les surfaces en contact étaient enduites de plombagine. Maisil n’est pas nécessaire de recourir à cette condition relativement à la surface des fibres neutres, puisque sa longueur reste absolument indépendante de toutes ces actions locales, et cest là encore une raison tout à fait essentielle pour chercher à placer sur cette surface toute la longueur destinée à définir un étalon.
- Nous avons supposé dans ce qui précède que l’inégalité de température ou la différence de contraction équivalait à un raccourcissement imposé à la face inférieure. Si les actions étaient de sens inverse, les courbures se produiraient encore, mais, la convexité étant tournée vers le bas, la règle, au lieu de porter sur ses points extrêmes, resterait tangente au plan de repos, à peu près en son milieu, et sa face inférieure, ne portant plus que par un point, se dilaterait librement sans qu'il y ail lieu de tenir compte d'aucun frottement.
- D’une manière générale. nous reconnaissons, tout au moins, par ce qui précède, que le frottement qui s’opposerait à la contraction, fut-il excessif, la longueur de la fibre neutre n’en saurait être affectée, et qu ainsi le tracé sur cette fibre présente une sécurité que toute autre position ne comporterait pas.
- V. Conditions de symétrie.
- Les considérations qui précèdent expliquent déjà comment nous avons été conduit à rechercher une forme en H ou en X, qui laissât la surface neutre à découvert et qui satisfit autant que possible à la condition d’une grande rigidité.
- La nervure horizontale doit, sur sa face supérieure, recevoir le tracé: mais il nous a semblé qu'il y aurait, en outre, quelque intérêt à faire ce tracé au centre même de la section, et pour cela nous nous sommes imposé, comme condition supplémentaire, de disposer la face supérieure de la nervure de manière quelle fût exactement au milieu de la hauteur totale du solide.
- Bien que nous ayions, dans ces conditions, calculé un grand nombre de profits, nous ne reproduirons ici le détail des calculs que pour le prolil en X, compris dans une section de 20 millimètres de côté, avec nervures d'une épaisseur constante de 3 millimètres, mesurée suivant la direction horizontale, et à l'exception des jambages inférieurs, qui doivent subir nécessairement une petite réduction pour satisfaire géométriquement aux conditions déjà énumérées.
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- VI. Profit en X de 20 miUimèlres.
- Ce profil est représenté à échelle amplifiée par la figure 1.
- Étant admis que laportion apparente du plan neutre doit être placée au milieu de la hauteur, et que, pour la facilité du tracé, il convient de donner à celle partie une largeur de 4 millimètres, nous avons tracé deux lignes inclinées, réservant cette largeur et formant ensemble un V dont l'ouverture, à la partie supérieure, atteint la millimètres; les 4 millimètres restant de chaque côté sont destinés à former la nervure supérieure, de 3 millimètres d'épaisseur verticale et se raccordant avec le jambage A de même épaisseur, ce qui détermine la position de la paroi extérieure. La moitié supérieure du profil étant ainsi définie, nous l'avons reproduite symétriquement à la partie inférieure, en y ajoutant toutefois la nervure horizontale D, également de 3 millimètres d'épaisseur. La position dissymétrique de celte nervure horizontale tendra à abaisser le centre de gravité, par lequel la théorie nous apprend que doit passer le plan des fibres neutres, et, pour compenser cette influence, il nous faudra enlever un peu de matière aux jambages inférieurs, ce que nous ferons en les délardant parallèlement à leurs parois primitives, comme nous l'avons indiqué en G.
- La forme ainsi dessinée est un peu complexe, mais elle offre l'avantage de reporter une plus grande partie de la section vers les sommets, au grand bénéfice delà roideur de la barre. Nous verrons d'ailleurs, par les calculs, quelle est au juste celte influence favorable, et nous en donnerons la valeur en chiffres.
- En ce qui concerne les données numériques de la section k laquelle nous nous sommes définitivement arrêté, il nous suffira de calculer d’abord l’épaisseur de la bande G, pour faire ensuite l’évaluation du moment d’inertie total par rapport à l’axe neutre.
- Fi*..
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- VH. Détermination de l’épaisseur da jambage infineur.
- Cette épaisseur doit être calculée de manière que le centre de gravité soit placé au milieu de la hauteur du solide, de sorte qu'en désignant par x l'épaisseur à retrancher de l'épaisseur borixontale primitive, il suffira de calculer x de manière que la somme des moments de toutes les portions de la surface, situées au-dessus de Taxe moyen, et par rapport à cet axe, soit précisément égale à la somme des momeots, calculée par rapport à ce même axe, de toutes les parties intérieures.
- Celte condition revient évidemment à cette condition plus simple que la somme des moments de D et de E soit précisément égale à celui de G, ce qui donne immédiatement :
- * X3X t.5+Ji.îX3X 2 = 7 X*(3-l-*l
- D'ou Ion tire :
- On voit ainsi que les jambages inférieurs doivent être réduits, quant à leur épaisseur horizontale. d“un peu plus de un quart de millimètre pour satisfaire à la condition posée. Cette cote dex = 0.277 nous servira dans le calcul du moment d’inertie.
- VIII. Aire de la section transversale.
- Nous pouvons déjà calculer la section totale par sa décomposition en diverses figures géométriques, en partant de la forme primitive à laquelle nous aurons à ajouter la nervure D E, et dont nous devrons ensuite retrancher le parallélogramme G.
- Voici les éléments de cette quadrature :
- 4 aires A =* 4 X 3 X *0 4 — B= 4 X » Xî 4 — C = 4X* (»•* X 3)
- 2 —• D <=-- 2 X a X 5 2 — E-ïXi(».*X3)
- Dont à déduire :
- 2 aires G = s X 0.277 X 7 Aire finale S
- Nous trouvons ainsi que la section est égale à 15o,9 millimètres carrés, ou à une fois et demie celle du mètre des Archives.
- La densité du platine iridié étant. comme celle du platine pur, égale à 21.15, le poids d’une règle de 102 centimètres de longueur sera:
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- P-= 150.9 X « 02 X 21.15 X «O-» = 3l,255.
- Dans l'exécution, on pourra compter sur un poids maximum de 3\4o.
- IX. Calcul du moment d'inertie de la section.
- Nous opérerons delà même façon pour l’évaluation du moment d’inertie, en considérant d’abord le solide symétrique, puis en faisant les additions et soustractions nécessaires : voici les éléments de ce calcul :
- 4 moments d'inertie A = iX j X 3 X >o3 X io"1’» i.ooo X *0~*
- 4 moments d'inertie B — 4 X 3 X « Xvio3—73) X >o_n=o.876X io~° t 1.2 .
- 4moments(rinertieC=4 X~X‘3-(«°—7*{Ao—21) »o-lî=o-464x io“® 2 moments d’inertie D=jX X 2 X 35 X «0_w 4=0 o.o36 X io~9
- 2 moments d'inertie E = 2 X ^X'«X3>X io_lî = 0.016 X 10''® Total........................................... 5.3q2 X >o-1'
- dont à déduire
- 2 moments d’inertie G = 2 X 5 X o.277( 103—3!)X "o“'***=o.i8oX 10“’ I -= 5.212X «o-*
- Avant de calculer la flèche et la déformation, nous comparerons ces valeurs à celles d'un certain nombre de profils déjà employés ou qui auraient pu être proposés pour les étalons internationaux.
- Pour chacun de ces profils nous donnerons les valeurs de S et de I et nous remarquerons que la flèchef, pour une barre reposant par ses extrémités, étant donnée par la formule
- ______5 PP
- 192 2EI
- la fraction inverse,
- 192 2 E I 102 2 E I 5 — P = 5 Pi S
- nous donne la mesure de la roideur de chaque barre sous l’action de son propre poids P «= S S. Au lieu de considérer celte formule avec tous ses termes, il sufiàt de calculer, pour chaque barre, le rapport I : S pour se rendre compte des roideurs relatives, tous les autres termes restant constants pour toutes les barres de même longueur et de même matière, quel qu’en soit le profil.
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- X. Tableau des données mécaniques des différents profils.
- DÉSIGNATION PB» MBOrtLS. AIRE T*AX*TEBS»LC do profil, S. MOMENT PM «BT te 1. cogmcixxT de roideur I : s. RAPPORTS entre les momeots d’inertie. R irrcats entre l»s «ocIS. tient» de roideur.
- mnu flicTAxertmes. l. Étalon dcj Archive» 100 xlO*4 0,133x10-» 1.33x10” 1.000 1.00
- 2. Étalon du Conservatoire 87,0 0.080 1,02 0,670 0,77
- 3- Mètre» de Gambe y (en laiton). 210 0.S57 4,08 C.431 3,05
- MOrus c-ir.ais. S. CM de 10 millimètre» 100 0,833 8,33 6,250 6,25
- S. Cité de >5 millimètres 22S a,219 18,75 31,641 14.06
- 6. CAté de 30 millimètre* 400 13,333 33,33 100.000 25,00
- 7. Côte de 2 J millimétrée (tards *“gl»it) 625 32,552 52,08 214,140 39,06
- menu RECtAXÛÇLAiRr à «Ou» eaux. 8. Règle provisoire en platine iridié 271,40 3.226 19,25 30,10 14,44
- raoriLt sa 11 («avenu ce 3 ttiuixinxsj. 9. Profil simple de 16 millimètre». 117,82 1,873 15,00 14,00 11,93
- to. Profil de 16 millimètres avec talon 125,45 2,424 19.32 18,1$ 14.49
- »i. Profil «impiede 20 millimétrés. 152.31 3,677 24.14 27.58 18.11
- ii. Profil de 30 millimétrée avec laloo 167,08 3,522 33.05 41,41 24.79
- pbopim bd X (kttveriBS pb S «ttuairaB»). »3. Profil simple de 1 fi millimètre». 106,87 1.954 18,2$ 14,05 13,71
- «i. Profil do 16 millimètres avec uloo 122,65 2,642 21,72 19,82 16,29
- !&- Profil simple de30 millimètres. 132,35 3,864 29.19 28,93 21,00
- >6. Profil de 30 millimètres avec talon 150,92 5,213 34.53 39,10 25,90
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- On voit par ce tableau que le profil proposé, représenté en vraie F;? 9i grandeur (figure a) est le plus favorable sous
- , le rapport de la valeur de 1 : S, c’est-à-dire que
- c'est celui qui donne lieu à la plus faible flèche sousla charge même du poids de la pièce; et bien qu’il ne pèse qu’une fois et demie autant que celui des Archives, sa roideur par rapport aux actions extérieures se trouve être quarante fois plus grande.
- 11 n’v a d’exception à cet égard que pour le profil des yards anglais oui exigerait, pour chaque mètre, un poids de platine supérieur à 13 kilogrammes.
- Il nous faut maintenant compléter ces données comparatives par l’étude de la barre elle-même, au point de vue de ses propriétés mécaniques. C’est ce que nous nous proposons de faire après avoir présenté quelques considérations sur le inode de suspension qui sera employé pendant les observations.
- XI. Mode de suspension de la barre.
- Nous avons vu déjà que l’influence du retard de dilatation ou de contraction sur la face en contact avec le support était sans influence sur la longueur du plan des fibres neutres, et qu’ainsi il n’y aurait aucun danger sérieux à faire reposer les étalons de longueur sur des plans, lorsque la longueur est ainsi tracée d’une manière convenable.
- On pourrait par excès de prudence faire reposer le mètre sur le plan des fibres neutres d’un support de même dilatation, dans le cas où l’on craindrait que le contact immédiat avec un support moins bien disposé eût encore une influence.
- M. le général Morin a d’ailleurs démontré que pour un métal à grand coefficient d’élasticité cet inconvénient était peu à craindre, si l’on considère la règle comme agissant par toutes ses parties, dans le même sens, en vertu de son élasticité.
- On pourrait donc proposer et motiver l’emploi de supports plans; mais les conditions relatives à la température sont si dominantes que l’emploi des rouleaux paraît surtout motivé par l’avantage que l’on obtient, sous ce rapport, en éloignant autant que possible la barre, dans toute son étendue, de tout point de contact, et l’ou ne saurait mieux y parvenir qu’en employant deux rouleaux isolés, que l’on placera de manière à diminuer autant que possible la flèche, soit entre ces supports, soit dans les portions extrêmes de la règle.
- Bessel,dans un mémoire d'une grande importance, a déterminé les
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- conditions les plus favorables de ce mode de suspension ; M. le baron Wrede les a retrouvées avec M. Edlund, par une méthode un peu différente, et il en résulte que le meilleur mode de suspension sur deux rouleaux consiste, pour une règle à traits, à distancer les rouleaux de o,55g38o de la longueur totale de la règle.
- La flèche se trouve alors parfaitement déterminée et il était nécessaire pour nous d’examiner si sa valeur absolue pourrait présenter, pour le proül proposé, le moindre inconvénient.
- XII. Flèche de la barre scus son propre poids.
- Si Von désigne par P le poids total de la barre, par L sa longueur totale, formée d’une travée centrale l et deux travées latérales ou extérieures F, de manière que l’on ait L = l -+- 2 F ; si l’oja désigne en outre par E et par I respectivement le coefficient d'élasticité de la matière et le moment d’inertie de la section, on trouve facilement pour la flèche/entre les points d’appui la valeur :
- et en faisant, conformément aux indications de Bessel,
- F = o.3g385 l
- , PL' /= 0,000 6a»
- Eu prenant L = P«=* 3*.s55, E=î5 X *o\I= 5.ai3X 10
- on trouve ainsi
- f = o“.ooo 008 63 ou 8.63 microns.
- Cette flèche est si minime quelle donne toute sécurité pour l’emploi du profil proposé. Il convient toutefois de faire remarquer que théoriquement chacune des extrémités de la barre s’abaisse au delà des points d’appui, après s’êlre un peu élevée, jusqu'au point intermédiaire pour lequel la tangente est horizontale.
- Cette nouvelle flèche/', par rapport aux points d’appui, est donnée par la relation
- et en remplaçant F : l par sa valeur
- f «= o.ooo366 = o".ooooo485
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- Ces deux flèches sont d'ailleurs du même signe el la dénivellation qui en résulte entre les points extrêmes et le point milieu de la barre se mesure par 8.63 — 4-85 = 3.78 microns.
- Une barre soumise à des flexions aussi imperceptibles satisfait évidemment à toutes les conditions du problème, avec une entière sécurité.
- XIII. Application de la théorie de Bessel à la mesure du rapprochement entre les deux points extrêmes.
- Dans la plupart des applications de la théorie de la résistance des matériaux, on se contente de calculer la flèche, en admettant, d’une part, que la fibre neutre conserve exactement sa longueur primitive, et, d’autre part, en négligeant absolument la différence de longueur entre celte fibre fléchie et sa projection. Si cette double hypothèse suffit aux cas ordinaires, il n’en est pas de même pour celui qui nous occupe, et Bessel a déterminé, pour le mode de suspension que nous venons d'étudier, le rapprochement, qui résulte de la flexion même, entre les deux points extrêmes de la fibre neutre. Il est indispensable que ce rapprochement soit, pour un étalon, d’un ordre tel qu’il ne puisse exercer une influence quelconque sur les comparaisons.
- En désignant par A L ce rapprochement, Bessel a calculé,pour les mêmes valeurs de l et de V que précédemment, la relation :
- Dans le cas particulier de notre profil
- P— 3k*OiL—t;E-a5X»oM— 5.si»X»o“*
- D’où l’on tire :
- , ,__________X 0-000 083 6
- = 6,5 x 10“ x rïTT X io-» X
- 000 oooé
- Le raccourcissement de la projection, qui peut-être dù à la courbure de la barre, ne s'élève qu à 4 dix-millièmes de micron, c’est-à-dire à une quantité tout à fait négligeable.
- La barre ainsi construite offre donc toute la rigidité nécessaire pour que les déterminations soient faites avec toute la certitude que l'on peut se proposer. Il n’y a absolument aucun inconvénient à faire reposer la barre sur les deux rouleaux dont la distance a été indiquée.
- M. le baron Wrede avait calculé qu'un mètre à traits de la dimen-
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- sion du prototype eo platine des Archives pourrait donner lieu à un rapprochement de ses extrémités, résultant de la courburede la règle, qui se mesurerait par 7 dixièmes de micron ; la roideur de notre règle est quarante fois plus grande; le rapprochement est ainsi rendu 1,600 fois moindre, et l’on retrouve ainsi, comme vérification, le chiffre de 4 dix-millièmes de micron auquel le calcul direct nous a conduit.
- En supposant que la portée fût égale à 1 mètre, le rapprochement entre les points extrêmes serait notablement plus grand, mais ne dépasserait le chiffre de 0.39 micron donné par le calcul.
- XIV. Application aux mètres à bouts.
- Pour les mètres à bouts que la Commission doit construire, bien qu a titre secondaire, il est nécessaire de rechercher les mêmes conditions de rigidité et de conductibilité. Aussi paraît-il convenable d’employer le même profil général en déplaçant seulement la nervure horizontale de manière à la placer dans une position symétrique par rapport aux deux faces supérieure et inférieure.
- Encore bien qu’il convienne de terminer le mètre par de petits tourillons, on pense que l'épaisseur de trois millimètres est suffisante pour que ces tourillons, de moins d'un millimètre de longueur, puissent être pris dans le prolongement même de la nervure et dans sa masse (fig. 3).
- On satisfera ainsi aux conditions les plus favorables pour les comparaisons ; la transmission de la chaleur se fera avec la même facilité dans le métal des nervures; la rigidité sera convenable. Les supports seront disposés de la même façon, et le centre des faces ou des tourillons des mètres à bouts, ainsi f'6- *• construits, sera exactement placé à la mèmé hau-
- teur que les tracés des mètres à traits, toutes circonstances à recommander dans une telle consi-. x , , . truction.
- ____-f /________ Si d’ailleurs ce diamètre était jugé insuffisant.
- ! /\\\ on augmenterait l’épaisseur de la nervure cen-J J ! W, traie; c’est ainsi que, dans la figure 4, on lui a douné 4 millimètres au lieu de 3.
- XV. Avantages divers que présente la section proposée.
- L’étude qui précède avait été uniquement dirigée vers les deux
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- buts déjà indiqués : l’obtention d’une grande roideur avec fibre neutre apparente. Quelques avantages accessoires s’étaient bien présentés à notre esprit, mais ils n’ont pris réellement toute leur importance que dans les conversations que nous avons eues à ce sujet avec quelques-uns de nos collègues de la Commission du mètre.
- En cherchant à les présenter ici dans leur ensemble, nous devions-indiquer b part qui leur revient dans ces observations complémentaires, au risque de nous exposera quelques répétitions. Ces avantages seront successivement considérés aux divers points de vue géométrique, mécanique, thermique et économique ; nous aurons aussi à signaler en quoi la forme proposée est préférable sous le rapport de la bonne exécution et sous le rapport des garanties qu’elle permet d’obtenir relativement à l’invariabilité des étalons.
- Au point de vue géométrique, nous attachons une grande importance à la constance absolue du profil dans toute la longueur de la barre; il est évident que celte constance satisfait plus complètement aux considérations qui servent de base à la théorie de la résistance des matériaux, dans laquelle on n’arrive plus à aucune déduction précise, si la section varie brusquement en quelque point. Les actions moléculaires sont ainsi mieux définies, la solidarité entre les différentes files de molécules est plus certaine, et les déformations anormales sont moins à craindre.
- En inscrivant le profil dans un carré, nous sommes aussi arrivé à une forme géométrique autant que possible symétrique.
- Au point de vue mécanique, la condition de la roideur maximum, et celle d’une roideur analogue dans tes deux sens rectangulaires, ne sont pas à notre avis les plus importantes.
- La condition dominante, celle à laquelle toutes les autres devaient être subordonnées, consiste à obtenir une tension moléculaire très-faible en tous les points, quel que soit le mode de suspension, et pour tout changement de température pendant celle suspension; nous pensons avoir réalisé celte condition, et surtout être arrivé à faire que la tension moléculaire reste constamment nulle dans la distance même qui doit mesurer le mètre, quel que soit d’ailleurs le mode de suspension, et même dans le cas où la règle serait placée sur une table de dilatation différente.
- On peut chercher la valeur du plus grand effort moléculaire, développé dans la barre pendant sa suspension sur les rouleaux; cet effort maximum correspond aux points d’appui et à la face supérieure ou inférieure. c’est-à-dire à une distance « — o.oi du plan des fibres neutres ; en le désignant par R par mètre carré, on trouve facilement
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- Cette valeur revient à 0*16 par millimètre carré.
- D’un autre côté, il résulte des uouvelies déterminations que nous avons faites avec M. Broch que l’élasticité du platine iridié n’est pas altérée par un effort de 3o kilogrammes par millimètre carré. En faisant remarquer que l'effort réel ne s’élève pas au delà de la deux-cenlième partie de cet effort limite, nous établissons surabondamment que tous les points de la barre se maintiendront toujours dans les conditions de la plus parfaite stabilité moléculaire.
- Au point de vue thermique, nous devons entrer dans des considérations plus détaillées si nous voulons reproduire les observations des physiciens qui ont bien voulu nous les communiquer :
- i* L’égalité des épaisseurs des différentes nervures favorise l’équilibre des températures de toute la masse de la règle.
- Les plus grandes difficultés de l’exactitude des comparaisons résideront toujours dans l’obtention d’une température parfaitement régulière; il suffit pour s’en convaincre de faire remarquer qu’une différence de un centième de degré correspond presque à une différence de un dixième de micron dans la longueur de la barre de platine. Il est donc de la première importance que l’influence du milieu ambiant, que l’on cnerchera à maintenir, autant que possible, à température constante, se propage de la même façon en tous les points de la règle, et aucune disposition ne saurait être, à cet égard, plus sure que celle à laquelle nous sommes arrivé par l’égalité d’épaisseur de toutes les nervures qui constituent, par leur réunion , notre profil.
- 2* La distance comprise entre les deux traits est soumise, en tous ses points, aux mêmes conditions de température.
- C’est ce que l’on ne saurait obtenir avec les puits ou par une réduction seulement de la section aux extrémités, ces deux solutions n’empèchant pas que la distance qui forme l’étalon théorique ne soit en quelque sorte emprisonnée, dans presque toute son étendue, au milieu d’une masse de matière qui rend la communication de la température intérieure au moins incertaine.
- 3“ La distance entre les traits étant exactement comprise dans le plan des fibres neutres ne saurait être influencée par aucun retard de dilatation déterminé par le contact avec le support. Nous nous sommes déjà expliqué sur ce point avec assez de soin pour qu’il ne soit pas nécessaire d'y revenir encore.
- 4*. Le thermomètre est en quelque sorte enveloppé par la matière du mètre pendant les observations.
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- Il est clair, en effet, que la rainure en V de la partie supérieure constitue pour le thermomètre une sorte de logement dans lequel il s'identifie nécessairement avec les températures des parois et du fond de cette rainure.
- Par toutes ces raisons, la forme proposée est la plus favorable à l'égalité de température sans laquelle toute comparaison serait nécessairement viciée. Peut-être faut-il trouver dans cette considération la raison principale de la faveur avec laquelle notre disposition a été acceptée.
- Au point de vue économique, il nous suffira de dire que si nous ne devons pas attacher une importance prépondérante à l'obtention d'un prix de revient peu élevé, il en est tout autrement si nous cherchons, pour une dépense donnée, à utiliser, de la manière la plus favorable, la quantité de matière qui correspond à cette dépense. Le profil de plus grande roideur se recommande par cette condition, et le choix d'une section constante permet de raccourcir la longueur totale jusqu a toa centimètres, ce que personne n oserait certainement recommander avec la méthode des puits.
- Au point de vue de la bonne exécution, la forme proposée, bien que moins simple, entraîne avec elle des garanties qu’une section rectangulaire, avec ou sans puits, ne saurait comporter.
- Sans doute on ne pourra obtenir, avec l'exactitude géométrique indispensable, celte forme qu’en recourant à toutes les ressources de la forge, du laminage, du rabotage et du tirage au banc.
- La barre étant forgée à l’état d'une lige carrée, le laminage pourra préparer seulement les quatre rainures, ce qui assurera à toutes ses parties le degré d'homogénéité désirable, avec d’autant plus de sûreté que tous les angles du profil sont obtus, de manière à rendre plus faciles tous les déplacements de la matière dans le sens transversal.
- Après avoir soumis l'ébauche ainsi obtenue à un ou plusieurs recuits, le rabotage longitudinal ou le fraisage permettra d’approcher de très-près de la forme définitive, et dans cette opération les moindres défauts seront dévoilés cl mis au jour. Nécessaire pour l’obtention de la forme géométrique, ce rabotage constituera un moyen d’investigation tout à fait précieux et tout à fait sûr, un véritable sondage de tous les défauts, qui déterminera le départ à faire entre les règles complètement réussies et celles qu’il conviendrait de rejeter.
- Aucune forme massive ne donnerait la même sécurité, qui se trouvera complétée encore par une série de recuits et de tréfilages à la suite desquels la matière devra être considérée comme absolument
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- malaxée, et dans un état d’équilibre rendu tout à fait stable par un dernier recuit extrêmement prolongé.
- I.a complication même des opérations à effectuer ne permettrait pas de se contenter d’une demi-solution; le métal qui aura satisfait a tonies leurs exigences aura par cela même témoigné de ses qualités.
- L’emploi des puits r.c permet pas d’arriver à en polir le fond avec la perfection désirable; il en est tout autrement pour le fond de notre rainure, ce qui permettra d’éviter l’emploi d'une mouche d’or rapportée, au grand prolit delà sûreté de la longueur étalon.
- Au point de vue de la garantie de l’invariabilité des étalons, noire collègue M. Wild a enfin trouvé, dans la mise à nu du plan des fibres neutres, dans toute son étendue, une raison déterminante, en ce que cette circonstance permet de reporter sur ce plan la longueur exacte d’un témoin en quartz ou en béryl, sans que l’on ait à craindre aucune variation de celte longueur, qui participe à toutes les propriétés du plan neutre, soit par suite de flexion, soit par suite de retard de dilatation ou de contraction.
- Nous ne saurions dire en terminant si les avantages accessoires que nous venons denumérer ne sont pas, dans leur ensemble, plus probants que les raisons spéciales qui nous avaient servi de point de départ.
- XVI. Application des solides à fibre neutre apparente.
- Nous nous éloignerions de notre sujet si nous recherchions ici les différentes applications que pourraient recevoir les solides à fibre neutre apparente dans les arts de construction, mais nous ne saurions négliger toutefois d’indiquer que leur propriété fondamentale les recommande certainement pour l’exécution des glissières ou autres pièces mobiles, dans les instruments de grande précision.
- C’est au môme point de vue que nous nous étions d’abord placé en proposant de faire reposer le mètre, par sa face inférieure. sur le plan neutre de son support, pour lequel nous aurions choisi une substance de môme dilatation.
- Nous croyons encore à l’eflicacité de cette disposition, que nous n’avons abandonnée que par respect pour l’opinion générale, manifestement favorable à l’emploi des rouleaux, mais en nous réservant toutefois de contrôler comparativement l’influence des deux modes de suspension.
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- 8' ANNEXE.
- COMMISSION INTERNATIONALE DI' MÈTRE.
- RÉPARTITION DÉFINITIVE
- DES COMMISSIONS.
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- COMMISSION I.
- Questions & et 5.
- ETUDE DES BOUTS DU MÈTRE DES ARCHIVES.
- MM. le R. P. Seccui.président HilgaRD, vice-préside nt. Govi, rapporteur. Foerstf.r.
- Hbusschen.
- Hosxt.
- 1 binez.
- Lang.
- Trbsc.a.
- COMMISSION IL
- Question 7.
- MATIÈRE EN LAQUELLE LE MÈTRE SERA CONSTRUIT.
- MM. le baron Wrede , président. Jacobi, vice-président.
- H. Deville, rapporteur. Bosscha.
- Broch.
- Fixe a u.
- Herr.
- Peligot.
- Stas.
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- COMMISSION III.
- Questions 8 et 10.
- FORME ET SUPPORT DU MÈTRE.
- MM. le général Morin , président. le baron Wrbdb, vice-président. le général Ibanez. rapporteur. Broch.
- Fate.
- Hcsny.
- Jacobi.
- Krusper.
- Mals.
- Tresca.
- COMMISSION IV.
- THERMOMÉTRIE ET DILATATION.
- MM. E. Becquerel, président. De Jolly , vice-président. Bosse h a. rapporteur. Fikau.
- Govi.
- Hbrr.
- Hilgard.
- Hirsch.
- Lang.
- Sz 11. v
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- COMMISSION V.
- Questions m et so.
- TEMPÉRATURE NORMALE DU MÈTRE
- KT rOIDS DO KILOGRAMME DANS LE VIDE OL* DANS L'AIR.
- MM. le général Ricci, président.
- Herr . vice-président.
- Macs, rapporteur.
- Bosscha.
- Deville.
- Foerster.
- Hilgard.
- Lk Verrier.
- R. P. Seccui.
- WlLD.
- Wbede.
- COMMISSION VI.
- Questions 3 et 13.
- COMPARATEUR.
- MM. Miller, président.
- Stamkart. vice-président Fizbau, rapporteur.
- Chishoi.m.
- Fatk.
- Foerster.
- Hirsch.
- Hcsny.
- Ibanez.
- Krusper.
- R. P. Seccui.
- TRESC A.
- Wrede.
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- COMMISSION VU.
- Question i5.
- CRÉATION DUX BUREAU INTERNATIONAL.
- MM. FoensTER, président.
- Hilgard , vice-président.
- Heüsschen, rapporteur.
- Faïe.
- Hirsch.
- Jarras.
- Miller.
- Morin.
- Ricci.
- Wilo.
- COMMISSION VIII.
- Question 17.
- POIDS DU DÉCIMÈTRE CUBE D'EAU-
- MM. Govi. président.
- Holtbx, vice-président.
- Wilo, rapporteur.
- Becqübrel.
- Fizeac.
- Jollt.
- Miller.
- Pbligot.
- SziLT.
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- COMMISSION IX.
- Questions 18. 19 et 21. MATIÈRE ET FORME DU KILOGRAMME.
- MM. Stas, président.
- Krdspeb, vice-président. Deville, rapporteur. Herr.
- Holten.
- Jacobi.
- JOLLY.
- Miller.
- Peligot.
- Wredi.
- COMMISSION X.
- Question 3 3.
- BALANCES ET PESÉES.
- MM. B roc h , président.
- Von Lang, vice-président. Chisuolm. rapporteur. Foerster.
- Govi.
- Holten.
- Stamkart.
- Stas.
- Tresca.
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- COMMISSION XI.
- CONSERVATION DES ÉTALON
- ET GARANTIE DE LEOR INVARIABILITÉ.
- MM. Le Verrier,président. Strove, vice-président. Hirsch, j Tbesca, i Chisholm.
- Fierai.
- Herr.
- Iba.nez.
- JOLLY.
- Miller.
- WlLD.
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- RELEVÉ MÉTHODIQUE
- DES RÉSOLUTIONS
- DE LA COMMISSION INTERNATIONALE DI MÈTRE
- RÉliMK A PARIS, EN IS72.
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- RÉSOLUTIONS
- I>E LA COMMISSION INTERNATIONALE.
- En ce qui concerne le mètre :
- I. Pour l'exécution du mètre international, on prend comme point de départ le mètre des Archives dans l’état où il se trouve. (Décision directe.}
- II. La Commission déclare que, vu l'état actuel de la règle en platine des Archives, il lui paraît que le mètre à traits peut en être déduit avec sécurité. Toutefois. cet avis de la Commission a besoin d’être confirmé par les différents procédés de comparaison qui pourront être employés dans cette recherche. (Commission I.)
- III. L'équation du mètre international sera déduite de In longueur actuelle du mètre des Archives, déterminée d’après toutes les comparaisons qui auront été faites, à l’aide des procédés que la Commission internationale du mètre sera en état d’employer. (Commission I.)
- IV. Tout en décidant que le nouveau mètre international doit être un mètre à traits, dont tous les pays recevront des copies identiques, construites en même temps que le prototype à traits, la Commission devra construire ensuite un certain nombre d’étalons à bouts, pour les pays qui en auront exprimé le désir, et les équations de ces mètres à bouts, par rapport au nouveau prototype à traits, seront également déterminées par les soins de la Commission internationale. (Dérision directe.)
- V. Le mètre international aura la longueur du mètre à o*centigrade. (Commission V.)
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- VI. On emploiera pour la fabrication des mètres un alliage composé de 90 de platine et 10 d’iridium, avec une tolé rance de 2 p. 0/0 en plus ou en moins. (Commission II.)
- VII. On fabriquera avec le lingot provenant d’une coulée unique, à laide des procédés usités dans le travail des métaux connus, des règles dont le nombre et la forme seront déterminés par la Commission internationale. (Commission II.)
- VIII. Ces règles seront recuites pendant plusieurs jours â la température la plus élevée, pour n’avoir plus à leur faire subir que les plus faibles actions mécaniques, avant de les porter sur les instruments comparateurs. (Commission II.)
- IX. Les barres de platine iridié sur lesquelles on doit tracer les mètres à traits auront une longueur de 102 centimètres, et leur section transversale sera représentée par le modèle décrit dans une note de M. Tresca. (Commission II.)
- X. Les barres destinées à la construction des mètres à bouts auront une section transversale analogue, mais symétrique dans le sens vertical, conformément à la figure spéciale qui la représente; les bouts seront alors travaillés suivant une surface sphérique d’un mètre de rayon. (Commission III.)
- XI. Pendant toutes les opérations que l'on devra faire avec les mètres étalons, ils seront portés par les deux rouleaux indiqués par M. le général baron Wrede ; mais, pour leur conservation, ils seront placés dans des étuis convenablement appropriés. (Commission III.)
- XII. Chacun des mètres internationaux devra être accompagné de deux thermomètres à mercure, isolés, soigneusement comparés au thermomètre à air; il est jugé nécessaire que ces thermomètres soient vérifiés, de temps à autre, au moyen du thermomètre à air. (Commission IV.)
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- XIII. La méthode de M. Fizcau sera employée pour déterminer la dilatation du platine iridié qui servira à la construction des mètres. (Commission IV.)
- XIV. Les prototypes seront soumis aux meilleurs procédés à l'aide desquels on pourra déterminer les coefficients de la dilatation absolue des mètres entiers. Ces mesures seront faites séparément. au moins à cinq températures différentes. comprises entre o et 4o degrés centigrades. (Commission IV.)
- XV. La comparaison relative des prototypes devra être exécutée au moins à trois températures comprises entre ces mêmes limites. (Commission IV.)
- XVI. La Commission décide que deux appareils seront construits, l’un à déplacement longitudinal pour le tracé des mètres, l'autre à déplacement transversal pour leur comparaison. (Commission VI.)
- XVII. Les comparaisons seront faites en immergeant les nouveaux étalons dans un liquide et dans l'air, mais en réservant de ne plonger l’étalon des Archives dans aucun liquide avant la fin des opérations. (Commission VI.)
- XVIII. Le tracé des mètres à traits et leur première comparaison avec le mètre des Archives seront d’abord effectués par le procédé de M. Fizeau. (Commission VI.)
- XIX. Pour la détermination des équations des divers étalons, on emploiera en outre tous les moyens de comparaison, déjà connus et éprouvés, c'est-à-dire, suivant les cas, soit des touches de différentes formes, soit la méthode de MM. Airy et Struve, soit celle de MM. Stamkart et Steinheil. ( Commission VI.)
- XX. Les équations entre le mètre des Archives et le nouveau mètre international à traits, ainsi que les équations entre les autres étalons à traits et le mètre international seront déterminées par la discussion des résultats de toutes ces observations. (Commission VI.)
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- XXI. Les opérations seront faites, à l'inverse, en partant du mèlre international, pour la construction des étalons à bouts qui seraient demandés par les différents Etats. (Commission VI.)
- En ce qui concerne le kilogramme :
- XXII. Considérant que la relation simple, établie par les auteurs du système métrique, entre l'unité de poids et l’unité de volume est représentée par le kilogramme actuel, d'une manière suffisamment exacte pour les usages ordinaires de findustrie et du commerce et même pour la plupart des besoins ordinaire de la science;
- Considérant que les sciences exactes n’ont pas le même besoin d’une relation numériquement simple, mais seulement d'une détermination aussi parfaite que possible de cette relation ;
- Considérant enfin les difficultés que ferait naître un changement de l’unité actuelle de poids métrique ;
- Il est décidé que le kilogramme international sera déduit du kilogramme des Archives dans son état actuel. (Décision directe.)
- XXIII. Le kilogramme international doit être rapporté à la pesée dans le vide. (Commission V.)
- XXIV. La matière du kilogramme international sera la même que celle du mètre international, c'esl-à-dire Je platine iridié, contenant 10 p. o/o d'iridium avec a p. o/o de tolérance en plus ou en moins. (Commision IX.)
- XXV. La matière du kilogramme sera fondue et coulée en un seul cylindre, qui sera ensuite soumis à des chauffes et à des opérations mécaniques, capables de donner à sa masse toute l'homogénéité nécessaire. (Commission IX.)
- XXVI. La forme du kilogramme international sera la même que celle du kilogramme des Archives, c'est-à-dire un
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- cylindre dont la hauteur égale le diamètre et dont les arêtes soient légèrement arrondies. (Commission IX.)
- XXVII. La détermination de poids du décimètre cube d'eau doit être faite par les soins de la Commission interna-tionale. (Commission VIII.)
- XXVIII. Les balances qui devront servir aux pesées sont non-seulement celles qui pourraient être mises dès à présent à ia disposition du comité d'exécution, par les institutions et les savants qui les possèdent, mais encore une nouvelle balance construite suivant les conditions de la plus grande précision. (Commission X.)
- XXIX. Les volumes de tous les kilogrammes seront déterminés par la méthode hydrostatique, mais le kilogramme des Archives ne sera placé ni dans l'eau, ni dans le vide, avant la fin des opérations. (Commission X.)
- XXX. Pour déterminer le poids des nouveaux kilogrammes, par rapport à celui des Archives, dans le vide, on se servira de deux kilogrammes auxiliaires, autant que possible de même poids et de même volume que celui des Archives, suivant la méthode indiquée par M. Stas.
- Chacun des nouveaux kilogrammes devra aussi être comparé, dans l'air, avec le kilogramme des Archives. (Commission X.)
- XXXI. Le kilogramme international étant construit, tous les autres lui seront comparés, dans l’air et dans le vide, pour la détermination de leurs équations. (Commission X.)
- XXXII. On emploiera dans ce but la méthode de l'alternance et celle de la substitution, avec contre-poids de même matière. (Commission X.)
- XXXm. Les corrections relatives aux pertes de poids dans l’air seront effectuées avec les données les plus précises et les mieux discutées de la science. (Commission X.)
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- En ce qui concerne l'exécution :
- XXXIV. Considérant qu’elle est appelée à indiquer les mesures propres à donner au système métrique des poids et mesures un caractère véritablement international ; que l'unité des poids et mesures ne snurait être obtenue, d'une manière rigoureuse et satisfaisante pour les besoins des sciences et des arts, qu’à la condition que tous les pays qui ont adopté le système métrique possèdent des étalons d’égale valeur et de construction identique, parfaitement comparables et rigoureusement comparés : la Commission internationale du mètre, pour remplir sa mission, devra construire autant d’étalons identiques du mètre et du kilogramme que les États intéressés en voudront réclamer; tous ces étalons devront être comparés par les soins^e la Commission, et leurs équations établies aussi exactement que possible ; ensuite l’un de ces mètres et l’un de ces kilogrammes devront être choisis comme prototypes internationaux par rapport auxquels les équations de tous les autres seront exprimées; enfin les autres étalons ainsi exécutés seront distribués indistinctement entre les différents États intéressés.
- XXXV. La confection des nouveaux prototypes du mètre et du kilogramme, le tracé des mètres, la comparaison des nouveaux prototypes avec ceux des Archives, ainsi que la construction des appareils auxiliaires, nécessaires à ces opérations, sont confiés aux soins de la section française, avec le concours du comité permanent, prévu dans l’article suivant. (Commission VII.)
- XXXVI. La Commission choisit dans son sein un comité permanent, qui doit fonctionner jusqu’à la prochaine réunion de la Commission, avec l’organisation et les attributions suivantes :
- a) Le comité permanent sera composé de douze mem-
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- bres appartenant tous à des pays différents; pour délibérer valablement, il faut au moins la présence de cinq de ses membres; il choisit lui-mème son président et son secrétaire; il s’assemblera toutes les fois qu'il le jugera nécessaire, et au moins une fois par an.
- b) Le comité dirige et surveille l'exécution des décisions de la Commission internationale, au sujet de la comparaison des nouveaux prototypes métriques entre eux, ainsi que la construction des comparateurs, balances et autres appareils auxiliaires, servant à ces comparaisons.
- c) Le comité permanent fera les travaux indiqués dans le paragraphe [b) précédent, avec tous les moyens appropriés qui seront à sa disposition; il aura recours pour ces travaux au bureau international des poids et mesures, dont la fondation sera recommandée aux États intéressés.
- d) Lorsque les nouveaux prototypes seront construits et comparés, le comité permanent rendra compte de tous les travaux à la Commission internationale, qui sanctionnera les prototypes avant de les distribuer aux différents pays. (Commission VI(.)
- XXXVII. La Commission internationale signale aux gouvernements intéressés la grande utilité qu'il y aurait à fonder à Paris un bureau international des poids et mesures sur les bases suivantes :
- i° L’établissement sera international et déclaré neutre.
- a0 Son siège sera à Paris.
- 3° Il sera fondé et entretenu aux frais communs de tous les pays qui adhéreront au traité à intervenir, entre les États intéressés, pour la création du bureau.
- h* L'établissement dépendra de la Commission internationale du mètre et sera placé sous la surveillance du comité permanent, qui désignera le directeur.
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- 5° Le bureau international aura les attributions suivantes :
- a) Il sera à la disposition du comité permanent pour les comparaisons qui serviront de base à la vérification des nouveaux prototypes, dont le comité est chargé;
- b) La conservation des prototypes internationaux, suivant les prescriptions données par la Commission internationale;
- c) Les comparaisons périodiques des prototypes internationaux avec les étalons nationaux et avec les témoins, ainsi que celle des thermomètres étalons, suivant les règles établies par la Commission ;
- i) La confection et la vérification des étalons que d’autres pays pourront demander à l’avenir;
- e) La comparaison des nouveaux prototypes métriques avec les autres étalons fondamentaux, employés dans les différents pays et dans les sciences;
- fj La comparaison des étalons et échelles de précision qui pourront être envoyés à sa vérification, soit par des gouvernements, soit par des sociétés savantes ou même par des artistes et des savants.
- g) Le bureau exécutera tous les travaux que b Commission ou son comité permanent lui demandera, dans l'intérêt de la métrologie et de la propagation du système métrique. (Commission Vil.)
- XXXVIII. Le bureau de la Commission internationale est chargé de s’adresser au Gouvernement français, pour qu’il veuille bien communiquer, par voie diplomatique, les vœux de la Commission, concernant la fondation d'un bureau international des poids et mesures, aux gouvernements de tous les pays représentés dans la Commission, et pour qu'il invite ces gouvernements à conclure un traité pour créer, d'un commun accord et le plus tôt possible, un
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- bureau international des poids et mesures sur les bases proposées par la Commission. (Commission VII.)
- En ce qui concerne les moyens de conservation et la garantie de l'invariabilité des étalons :
- XXXIX. La Commission est d’avis que l'étalon international devra être accompagné de quatre règles identiques, maintenues, comme lui, à température aussi peu variable que possible; une autre règle identique devra être conservée, à titre d’expérience, à température invariable et dans le vide; il y aura lieu d’établir des témoins en quartz et en béryl, comparables en tous temps à la règle entière, en totalité ou par fractions. (Les autres moyens sont réservés.) (Commission XI.)
- XL. La Commission émet le vœu que, dans l’intérêt de la science géodésique, le Gouvernement français fasse mesurer à nouveau, en temps opportun; une des anciennes bases françaises. ( Décision directe. )
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- TABLE DES MATIÈRES.
- Procès-verbaux.
- Pag**.
- Séance du i l septembre 1872....................................... 3
- Séance du a5 septembre......................................... 14
- Séance du 26 septembre.............................................. 28
- Séance du 28 septembre............................................. Zg
- Séance du i,r octobre.............................................. 07
- Séance du h octobre................................................ 59
- Séance du 5 octobre................................................ 70
- Séance du 8 octobre................................................ 91
- Séance du 9 octobre................................................ tu
- Séance du 1 o octobre............................................. 121
- Séance du 11 octobre.............................................. t3g
- Séance du 12 octobre.............................................. 162
- Annexes des Procès-verbaux-
- 1. Note de M. le général Baever sur les travaux métrologiques exécutés
- par l’Association géodésique....................................... i5y
- 2. Liste des yards et des livres étalons de la commission anglaise communiquée par M. Cbisholm............................................. > 63
- 3. Projet soumis par M. llirsch à la septième commission........ 173
- h. Communication de M. Krusper à la sixième commission............. 177
- 5. Note de M, Maus sur la résistance que le frottement peut opposer à
- la dilatation...................................................... iSt
- G. Note de Trallès. traduite de l’ouvrage de Hassler............... 185
- 7. Note de M. Tresca sur la forme qu'il convient de donner aux mètres
- étalons............................................................... »9>
- 8. Répartition définitive des commissions....................... 213
- 9. Résolutions de la Commission internationale.................. 221
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- DISCOURS
- PRONONCÉ AUX FUNÉRAILLES DE M. LE BARON CHARLES DUPIN
- an nom de l’Académie des Sciences et do Conservatoire des ails et métiers L« Mardi 21 Janvier 1873 Par M. LE GÉNÉRAL MORIN.
- Messieurs,
- Le confrère illustre que nous accompagnons à sa dernière demeure était un de ces hommes rares dans lesquels se personnitient les qualités, les .sentiments, les vertus qui honorent le plus le caractère de l’homme, du citoyen et du savant.
- Inspiré au plus haut degré par l'amour de la patrie, par un dévouement invariable aux principes d'une sage liberté et par le culte de la science, dont il abordait à la fois les conceptions les plus élevées et découvrait les points de vue le plus directement utiles aux progrès des sociétés humaines, Charles Dupin, depuis son début dans la vie publique jusqu'à sa dernière heure, a toujours été le même homme. Tel on l’a connu lorsque, dans sa jeunesse, sa voix se faisait entendre pour proclamer des découvertes scientifiques importantes, tel nous l’avons retrouvé dans ces derniers temps, revendiquant énergiquement au nom de la liberté de conscience et de la foi de ses pères l’indépendance et l’autorité du Saint-Siège.
- S’il était de relations faciles et bienveillantes pour toutle monde, tolérant pour les opinions diverses, conciliant sur les moyens de x. 16
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- gouvernement, il était inflexible sur les principes, et jamais on ne Ta vu abandonner les intérêts de la patrie, de la liberté et de la science.
- D’autres vous parleront de ses travaux scientifiques, dont la profondeur et l'immense variété exigeraient des recherches qu’il ne m’a pas été donné de faire. Permettcz-moi donc, en vous parlant au nom de l’Institut et du Conservatoire des arts et métiers, de me borner à rappeler rapidement les traits principaux de cette carrière si bien et si honorablement remplie.
- Né à Varzy, département de la Nièvre, le 6 octobre 1784, Dupin (François-Pierre-Charles) entrait en 4801, à dix-sept ans. à l’École polytechnique, le premier de sa promotion, et en sortait en 1803 avec le même rang dans le corps savant du génie maritime.
- Attaché d’abord aux travaux d’Anvers, il fut envoyé en Hollande pour en étudier les ports, puis à Toulon, d’oii il s'embarqua pour les îles Ioniennes, dont la France allait prendre possession.
- Resté à Corfou pour y diriger les travaux de l’Arsenal maritime, dont l’importance ne suffisait pas à l’activité de son esprit, obéissant déjà à cette inspiration naturelle qui l’a plus tard conduit à devenir l’un des plus ardents et des plus persévérants propagateurs delà science, il provoquait dans cette ancienne cité grecque la création d’une Académie Ionienne, dont il devenait le secré-
- Mais s’il aimait la science pour elle-même, et s’il était sincèrement épris de la beauté des principes de la géométrie qu’il a cultivée avec tant de succès, il n'était pas moins convaincu de la nécessité de faire servir, comme fondement à toutes les applications que l’art de l’ingénieur doit en faire, les données de l’expérience et de l’observation.
- Son esprit sévère, peu satisfait des principes a.lmis jusqu’à lui dans l’art des constructions navales, comme bases du calcul des dimensions à donner aux diverses parties des navires, le porta à entreprendre les belles séries d’expériences, qu’il a exécutées à Corfou, sur la résistance des matériaux à la flexion et sur celle des bois en particulier.
- Dans ce travail important, qu'il présenta plus tard à l’Académie des Sciences, Dupin montrait que les hypothèses admises par Galilée, par Mariotte et par Leibnitz, pour rendre compte des effets qui se produisent dans ces phénomènes, n’étaient pas
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- exactes, et il en établit d’une manière incontestable les véritables lois qui, généralisées et vérifiées depuis par de nombreuses expériences sur tous les métaux, servent de bases indiscutées aux calculs relatifs aux constructions gigantesques exécutées de nos jours.
- Ce travail, qui doit être considéré comme l'un des grands services rendus à l’art de l'ingénieur, et divers mémoires sur des questions de haute géométrie, valurent en 1813 à Charles Dupin le titre de Correspondant de l’Institut, auquel, au jour de sa mort, il appartenait ainsi depuis soixante ans.
- Revenu en 1813 à Toulon, il coopéra activement à la création du musée maritime de cette ville, type imité depuis dans l'organisation du musée naval de Paris.
- S’il était ardent à la poursuite des découvertes scientifiques, Charles Dupin ne l’était pas moins pour les questions qui se rapportaient aux libertés publiques et aux principes de la justice. Aussi le voyons-nous, dès 1814, aborder la politique en y apportant, comme il n’a cessé dé le faire dans toute sa vie, autant de modération que d’indépendance.
- Inspiré par son patriotisme et jaloux de connaître par lui-même les causes qui avaient pu contribuer à assurer à l’Angleterre le succès de la lutte dans laquelle elle était parvenue à coaliser l’Europe entière contre la France, Charles Dupin sollicita et obtint, non sans peine, en 1816, l’autorisation de se rendre, à ses frais, dans ce pays de la liberté constitutionnelle.
- Il s’y livra à l’étude des sources de sa puissance navale, militaire, industrielle et commerciale.
- Profondément frappé des immenses avantages qui résultent pour un peuple actif, énergique et laborieux, de la marche régulière d’un gouvernement à la fois fort, sagement libéral et progressif, sous l’action duquel les institutions et les lois sont incessamment, et sans secousses mises en accord régulier avec les mœurs et le mouvement de l’esprit public, Dupin revint en France plus dévoué que jamais aux idées d’une sage liberté, et n’hésita pas à publier, en 1820, ses profondes réflexions dans un ouvrage intitulé: Force militaire de la Grande-Bretagne. La manifestation de si vives sympathies pour un régime qui n’était pas encore bien apprécié en France excita les susceptibilités de certains membres du gouvernement, qui voulurent obliger Tau-
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- leur à supprimer quelques passages de l'ouvrage et à soumettre le reste à une sorte de censure. Dupin s’y refusa fièrement et se vit, pendant quelque temps, privé des souscriptions qu’il était en droit d'espérer pour son oeuvre.
- Mais bientôt le roi Louis XVIII, plus libéral, leva cette espèce d’interdit, et peu après l'auteur reçut la croix d’officier de la Légion d’honneur.
- Les beaux et nombreux mémoires qu'il avait présentés à l’Académie lui avaient valu, en 4818, son admission comme membre titulaire dans la section de mécanique.
- Monge, que les passions politiques du temps avaient fait exclure del’Institut, dont il est une des gloires les plus incontestées, venait de mourir. La reconnaissance pour celui dont il s'honorait d'avoir été le disciple engagea Dupin à écrire la vie de ce savant illustre, qui, en ramenant à une méthode scientifique rigoureuse tous les procédés divers employés dans les arts de construction, a créé cette belle science de la géométrie descriptive, à la diffusion de laquelle l’industrie française doit certainement une partie de ses succès.
- Non content de cet hommage rendu à la mémoire de son maître, Dupin, s’inspirant de son souvenir et de ses exemples, encore si vivaces parmi les anciens élèves de l’École polytechnique, fit appel à leur patriotisme, à leur amour de la science, en les invitant à prendre une part active à la création d’un vaste enseignement industriel dans toutes les villes où ils étaient appelés par leurs fonctions.
- Dans la plupart des garnisons et des établissements de l'artillerie et du génie, dans les grands ports militaires, cet appel fut accueilli avec empressement; le plus fécond a été celui que Poncelet s’était empressé de fonder à Metz avec quelques-uns de ses camarades.
- Mais là ne s'arrêtaient pas les projets et (es espérances de Dupin, et, grâce à l’appui libéral qu’il reçut de l’illustre duc de La Rochefoucault, alors inspecteur général du Conservatoire et des Écoles d’arts et métiers, et de M. de Cazes, ministre de l’intérieur, il parvint à faire fonder l'enseignement des sciences appliquées au Conservatoire des arts et métiers par l’ouverture de trois coure: le premier, de géométrie et de mécanique, dont il fut chargé; le second de chimie industrielle, confié à Clément
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- Desormes; le troisième d’économie politique, donné à J.-B. Sav.
- Par la création féconde de cet enseignement, qui, sous son influence et par son concours actif, s’est de plus en plus développé, et qui comprend aujourd’hui quatorze chaires, Charles Dupin doit être, à juste titre, regardé, après Vaucanson, comme le second fondateur du Conservatoire des arts et métiers. Il y a professé jusqu’en 1854, et a tenu à y conserver le titre de professeur honoraire.
- Son enseignement, continué pendant trente-cinq ans, a toujours eu ce caractère de simplicité, de clarté, si nécessaire quand on s'adresse à un public varié, et en partie composé d’auditeurs peu préparés à saisir la portée des raisonnements scientifiques; mais ce qui l’a surtout distingué, et ce qui attirait à ses leçons un grand nombre d’ouvriers, c’était le sentiment d’affection réelle, d’estime, d’intérêt profond et vrai pour les travailleurs de tous les rangs qui l’animait, et dont sa parole, son geste, toute sa personne reproduisaient la sincère expression.
- En 1828, il avait été nommé baron ainsi que Thénard. Le gouvernement royal imitait ainsi l’usage politique et prévoyant de l’aristocratie anglaise, dont les rangs s’ouvrent à tous les hommes qui illustrent leur patrie par leurs talents et leurs services.
- Toujours préoccupé de la pensée que la diffusion de l’instruction est un des plus sûrs moyens de développer et d’accroître la puis-sauce des nations, en même temps que la valeur morale et le bien-être des individus, Charles Dupin avait cherché à se rendre compte, autant que le permettaient les données statistiques, de la répartition de cette instruction dans les différentes parties de la France.
- C’est ainsi qu’il était parvenu à établir, en 1826, cette carte.figurative de l’instruction populaire, où des teintes plus ou moins foncées accusaient, à la première vue, l’état de l’instruction^ ans chaque département.
- En faisant connaître les résultats de son immense travail sur les forces productives et commerciales de la France, dans un discours d’ouverture de son cours'de géométrie et de mécanique au Conservatoire des arts et métiers, prononcé le 30 novembre 1826, notre confrère s’exprimait dans les termes suivants, que je crois devoir rapporter ; car, si ses sages conseils avaient été suivis
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- dès cette époque, bien des catastrophes, dont la France doit rougir aux yeux du monde civilisé, lui auraient peut-être été épargnées:
- « D'après l’étude comparative que j'ai déjà faite du degré « d'instruction que les diverses professions réclament, et de la « sagesse qui caractérise les plus instruites, je ne crains pas « de proclamer hautement, pour tous les métiers et pour tous les « arts exercés dans les villes ou pratiqués dans les campagnes, a l’avantage sans réserve de l’instruction primaire.
- « Aux hommes religieux, avec sincérité, je dirai: Plus vous « élèverez l’instruction populaire, et plus vous ouvrirez l’esprit « du peuple à l’intelligence des hautes vérités morales auxquelles c toutes les religions se font un devoir de prêter leur appui; « plus aussi les bienfaits de cet appui seront compris et révérés.
- « Aux amis de l’ordre civil je dirai: Le seul moyen de prévenir « les égarements populaires et les passions furieuses d’une multi-« tude aveuglée, c’est d’éclairer la multitude et d'enseigner au « peuple les voies de la vérité, c'est-à-dire de toutes les idées mo-a raies, de toutes les connaissances utiles. Alors on évitera le « retour des massacres de la Jacquerie, des massacres du « 24 août 1669 et des massacres du 3 septembre 1792; et le « peuple, amené par la civilisation au sentiment du beau comme « à l’amour de l’honnête, n’ira plus, en des jours de déraison, « renverser et briser les chefs-d’œuvre des arts dans les temples « et les palais.
- « Aux amis de la puissance du royaume je dirai : La monarchie « doit souhaiter, pour défendre son existence et soutenir sa gloire, « des générations d’hommes forts, qui arrivent en grand nombre « et bien constitués à l'âge de la virilité, afin de fournir au « besoin, pour l’État, beaucoup de robustes défenseurs.
- « J!h bien! les parties de la France où l’esprit du peuple a revu « le plus de secours dans les Écoles primaires sont généralement « cclle.s où la terre est le plus assainie uar le travail, celles où la « rnorf frap_pe le moins l’enfance et Padolescence, celles où les « soinsxQnservateurs ontde p(qs d’efficacité sur f^jeune gçnéra-« tion. ~
- « Aux sages qui chérissent l’humanité pour elle-même je mon-« trerai la vie totale de l’homme généralement plus longue dans * les parties les plus éclairées du royaume, et la différence
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- a de longévité moyenne allant à plusieurs années en faveur « des départements qui répandent le plus d’instruction parmi le « peuple.
- « Aux amis nombreux et puissants du trésor public je mon-« li erai la vaste supériorité du revenu public, foncier et mobilier, « que possèdent les pays où beaucoup d’inventions multiplient « les moyens d’accroître la fortune des particuliers, de créer « pour le riche la grande propriété, d'améliorer pour le modeste « bourgeois la petite propriété, et de donner quelque bien-être « au simple manouvrier.
- « Que si nous parlons de recherches, de découvertes, de per-« fectionnements, de tous ces titres de gloire intellectuelle, la t première des gloires d’un peuple civilisé, j’ai montré quelle est, a dans les sciences et dans les arts, la vaste supériorité de la t moindre partie du royaume sur la partie la plus grande en suce periieie, mais la moins éclairée.
- « On m’a reproché de n’avoir pas parlé des lettres dans ce pa-« rallèle; on a semblé croire que des rapports inverses devaient « existera leur égard.
- « Loin de là, Messieurs, la différence d’instruction populaire a « produit des prodiges plus grands encore dans les lettres que « dans les arts. La poésie, par exemple, a quitté le pays del’ima* « gination; elle s’est arrachée au climat qui souriait à son génie, a pour prendre racine au milieu de la population du Nord, où « beaucoup d'intelligences populaires, excitées et développées, « offrent un plus vaste concours de forces intellectuelles. Avec a les troubadours a péri la gloire poétique du midi de la France, c et tous nos grands poètes postérieurs au moyen âge sont nés au « nord de la Loire : Malherbe, Boileau, La Fontaine, lesdeux Racine, « les deux Corneille, Molière, Regnard, Voltaire, J.-B. Rous-« seau, Piron, Gresset, sont des hommes de la France du Nord. »
- Tant d’efforissi persévérants valurent alors à leur auteur une popularité de bon aloi, qu’obtiennent parfois del’opinion publique un dévouement désintéressé et le courage de proclamer de dures vérités. Charles Dupin en reçut, en 4828, un témoignage, aussi flatteur qu’honorable et spontané, de la part des électeurs du dé-partementdu Tarn, Tun,daussa carte, desplusteintésen ignorance, qui lui prouvèrent ainsi qu’ils étaient gens dignes d’entendre la vérité et de profiter des leçons qu’elle donne.
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- A partir de cette époque» Dupin se trouva mêlé à la vie politique du pays, et son activité, son ardeur pour le travail, se signalèrent dans l’étude approfondie qu’il fit des questions les plus importantes.
- L’organisation des services de la marine, aux intérêts de laquelle il fut toujours dévoué, celle des ponts et chaussées, des voies de communications, de l’instruction publique et bien d’autres sujets de premier ordre pour la prospérité du pays furent, de sa part, l'objet des rapports les plus remarquables.
- Parmi ces questions, celles qui se rattachent plus ou moins directement aux relations commerciales et aux intérêts industriels du pays ne pouvaient manquer d’appeler toute l’attention d’un penseur tel que lui.
- Dupin, qui à deux reprises avait visité l’Angleterre pour étudier les principes de sa législation commerciale, basée alors sur le système absolu de la protection, qu’elle avait à certaines époques poussé à ses extrêmes limites, y avait été reçu avec la plus grande distinction et y avait trouvé pour ses études les facilités les plus libérales.
- 11 y avait constaté l’immense prospérité des grandes industries des tissus, de la production des métaux, de la construction des machines de tous genres, et il avait pu, non sans regrets, mais avec sûreté, apprécier la supériorité relative de notre puissante rivale.
- La logique le conduisit naturellement à penser que le même système produiraiten France desrésultatsanalogues, et il en devint l’un des partisans les plus résolus.
- Ce n’est pas ici le lieu d’examiner jusqu’à quel point il eût été convenable, pour notre industrie et noire commerce, de persévérer indéfiniment dans cette voie, que l’Angleterre n’a d’ailleurs quittée que quand.elle a jugé utile à ses intérêts d’en suivre et d’en préconiser unetoutopposée.
- Mais ce que nous pouvons dire à l’honneur de Dupin, et ce que chacun sait d’ailleurs en France, c’est que, dans les discussions qu’il a soutenues devant les pouvoirs législatifs, il a toujours eu le courage de ses opinions, et jamais d’autre mobile que des convictions profondes puisées dans son amour du pavs.
- La révolution de 1830 qui, sous la Restauration, l’avait trouvé ferme dans les rangs des amis de la liberté constitutionnelle, ne
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- le vit pas moins résolu dans ceux des amis de l’ordre, et il lui fut donné alors d’avoir le bonheur, devenu rare depuis, d’user de l’influence morale que lui avait value sur les ouvriers un dévouement aussi sincère que le sien, en contribuant à calmer momentanément des passions dangereuses.
- En 1832, les grands travaux de Dupin sur toutes les questions qui se rattachentà l’instruction publique et à l'économie politique l'avaient fait nommer membre de l’Académie des Sciences morales et politiques. Il faisait depuis un an partie du conseil d'État. En 1834, il fut un instant ministre de la marine, et profila de son rapide passage au pouvoir pour donner une preuve nouvelle de son amour pour la science navale, en fondant le prix de six mille francs que l’Académie des Sciences est chargée de décerner pour le Progrès le plus marquant de Vapplication de la tapeur à la marine militaire. Élevé, en 1838, à la pairie, il suivit dans la Chambre haute la ligne de conduite qu’il avait adoptée dans celle des députés.
- Daos toutes les grandes questions d’organisation, celle des caisses d’épargne, celle des rapports de la métropole avec ses colonies, celles des concessions de chemins de fer et dans bien d’autres, il fit preuve de cette variété de connaissances, de cette rectitude de jugement, de cette franchise qui étaient le caractère de sa nature loyale.
- La révolution de 1848, en renversant le gouvernement sage et libéral auquel il était sincèrement attaché, lui causa une profonde douleur, en paraissant détruire toutes les espérances qu’il avait si longtemps conçues de voir, en France, régner en paix l’ordre et la liberté. 11 eut du moins la consolation d’avoir fait pour le succès de la cause à laquelle il s’était dévoué tout ce que son patriotisme avait pu lui inspirer.
- Appelé par le suifrage universel à l’Assemblée constituante, et plus tard à l’Assemblée législative, Charles Dupin s'y montra, comme toujours, le défenseur énergique des principes sur lesquels reposent les sociétés civilisées, et de ceux qui doivent présider à l’organisation des grands pouvoirs publics pour assurer leur action et leur indépendance réciproque. C’est à ce double point de vue, règle invariable de sa conduite politique, que Dupin ne craignit pas d’aborder, à cette époque orageuse, la question, de nouveau pendante aujourd’hui, de la nécessité de deux assem-
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- blées législatives, destinées à établir entre elles et le pouvoir exécutif une pondération salutaire. Les clameurs des passions politiques, auxquelles notre impressionnable nation n'est que trop sujette, ne purent imposer silence à sa voix consciencieuse et convaincue; mais ses paroles prophétiques ne furent pas entendues, et, peu de temps après, l’Empire était fait.
- Devant la manifestation du suffrage universel, et quelle que fût son opinion sur la lucidité de son jugement, Charles Dupin s’inclina, et, la considérant au moins comme un moyen de salut, qui pouvait préserver la France des maux imminents de l'anarchie, il ne crut pas devoir refuser le concours de ses lumières au gouvernement qu'elle venait d’acclamer.
- Ancien pair de France, il accepta au Sénat une position qui lui permettait d’y défendre encore ses convictions politiques. Là, comme ailleurs, il donna des preuves de la sagesse et de l’indépendance de ses opinions, à tous les points de vue qui intéressent la vie morale, politique et industrielle du pays.
- Défenseur convaincu des principes moraux et de la foi religieuse d'un pays qui compte plus de trente raillions de catholiques, il ne craignit pas de critiquer la marche incertaine et variable du gouvernement de l’Empire envers le chef de la chrétienté.
- Je ne vous parlerai pas, Messieurs, de la vie académique de notre confrère. Tous la connaissez tous, et les plus vieux (j'entre nous peuvent vous dire que, pendant les cinquante-cinq années qu'il a siégé dans cette Académie des Sciences, dont il savait toujours et partout soutenir l’honneur et la dignité, il n’a jamais cessé d’être bienveillant pour ses confrères, juste et impartial pour les droits des candidats, étranger aux discussions passionnées dont les savants ne sont pas plus exempts que les poètes, mais en même temps défenseur énergique des droits de la science et des règlements qui les garantissent, sachant au besoin les opposer à ses propres affections. Charles Dupin nous laisse à tous, sous ce rapport, comme sous tant d’autres, le plus honorable exemple à suivre.
- Dans sa jeunesse, animé par le patriotisme et par un ardent amour de la liberté ; dans son âge mûr, promoteur infatigable de l'instruction, qui élève, ennoblit et améliore l’espèce humaine, en même temps que législateur prudent; dans son énergique
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- vieillesse, défenseur inflexible des principes qui sont la sauvegarde des sociétés, tel a été, dans sa longue, laborieuse et irréprochable vie, le confrère auquel nous rendons aujourd’hui le pieux hommage auquel il a droit comme citoyen, comme savant et comme homme de bien.
- Cette âme généreuse, cet esprit si intelligent et si vaste, ce caractère si ferme n’avaient qu'une enveloppe mortelle, d’apparence délicate, qui ne pouvait donner l’assurance d’une existence si longue et si bien remplie. Mais la régularité de sa vie, un sage mélange du travail intellectuel et de l’activité physique, et surtout les soins, la surveillance incessante et doucement dominatrice d’une épouse dévouée, nous ont conservé au delà des bornes ordinaires le confrère dont le nom restera l’un des plus honorés.
- Adieu, cher et vénéré Dupin 1 Heureux ceux qui, après une carrière scientifique et politique de plus de soixante-dix ans, consacrée au service delà patrie, s’éteignent, comme vous, pleins de foi et d’espérance dans la justice divine!
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- DU BARON CHARLES DUPIN
- REMERE DE L’ACADÉMIE DES SCIENCES SECRÉTAIRE GÉNÉRAL DE LA SOCIÉTÉ d’eNCOCRAGEMENT
- Par M. TRESCA.
- Messieurs, je me repens beaucoup d’avoir accepté comme un devoir de vous entretenir, dans cette réunion, du doyen de votre Conseil, du Secrétaire général de votre Société, de M. le baron Charles Dupin, enlevé, par une mort récente, à notre affection, mais non pas à nos souvenirs.
- M. le général Morin, au nom de l’Académie des sciences et du Conservatoire des arts et métiers, a retracé avec tant de cœur toute la vie de M. Dupin; notre honorable Président, M. Dumas, l’a, de son côté, si bien apprécié dans l’une de nos plus récentes séances, en vous faisant connaître en quelques mots les services qu'il a rendus, que je chercherais en vain de pareils accents pour vous en parler à mon tour.
- Dans un tel embarras, il ne me restait d’autre ressource que d’étudier patiemment M. Dupin dans ses écrits, si empreints de sa douce philosophie, et d’en reproduire devant vous les citations les plus caractéristiques. C’est le parti que j’ai pris.
- Né en 1784, il entrait en 1801 à l’École polytechnique avec le premier rang, et en sortait également le premier, deux ans après, dans le service du génie maritime. Sa vocation pour les sciences était, dès lors, bien décidée; son aptitude pour l’enseignement ne l’était pas moins; il nous rappelait, peu de jours avant sa mort, qu’avant son entrée à l’École il avait donné des leçons de mathé-
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- matiques à M. Mathieu, un peu plus âgé que lui, aujourd’hui le doyen des membres de l'Académie des Sciences, et avec qui ses relations amicales ont duré près de trois quarts de siècle.
- Dans lun de ses ouvrages, M. Dupin nous fait connaître sa famille et les principes dans lesquels ses frères et lui ont été élevés; ce document est emprunté à la dédicace du discours de M. Dupin l’aîné, sur le droit d'aînesse, qu’il répudiait au nom d’une sage égalité et des liens de la famille.
- « M. Dupin à ses frères :
- a Nous sommes trois et je suis votre aîné : nos parents n'ont eu « à déplorer la perte d’aucun de leurs enfants ; nous leur devons « la vie, la santé, l’éducation. Notre mère ne nous a point confiés « à des mains mercenaires; elle nous a tous trois nourris de son o lait. Notre vertueux père nous a imbus de ses principes; il nous « a élevés dans sa religion, dans le respect de l’ordre, de la jus-« tice et des lois, dans l’amour sacré de la patrie... Il n’a permis « à d’autres maîtres de nous apprendre que ce qu’il n’a pu nous a enseigner lui-même. Nos parents n’ont jamais pu remarquer « qui de nous les respectait le plus, et jamais ils ne nous ont « laissé deviner s’ils avaient pour l’un de leurs fils une prédite lection qui ne fût point égale pour les deux autres. Nous avons « grandi ensemble dans le même amour du travail et de la gloire, « dans le même désir d’être utiles à nos concitoyens et à notre « patrie. »
- Amour du travail, de la gloire et de la science, désir constant d'être utile à ses concitoyens et à sa patrie, c’est aussi toute la carrière de M. le baron Charles Dupin.
- Ses succès d’école vont bientôt le conduire à d'importantes découvertes dans la science; plus tard, il deviendra vulgarisateur et moraliste, et il ne cessera son œuvre de dévouementque lorsque la mort viendra l’enlever à son travail.
- Son talent, à son aurore, découvre des faits précis qui alimenteront les recherches des géomètres de tout un siècle, puis viendra le moment où la largeur de vues deviendra le caractère dominant de toutes les appréciations du savant et du philosophe.
- M. Chasles, qui domine de si haut toutes les questions de géométrie, s’exprime ainsi sur M. Dupin dans son rapport sur les progrès de cette science : « A la tête des disciples de Monge, se
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- •2if. ÉLOGE DÜ BARON CHARLES DUPIN.
- « distingue M. le baron Charles Dupin, dont les travaux ont eu « la plus grande influence sur les progrès de la science et sont « encore invoqués constamment, de nos jours, dans les recherches « de pure géométrie, comme dans celles de mécanique et de phy* « sique mathématique.
- « Le goût et l'aptitude rares du jeune ingénieur constructeur « de vaisseaux, sorti de l’École polytechnique en 1803, se sont « révélés dans la première année de son séjour à cette école par « la solution du problème de la sphère tangente à trois autres et « par la découverte des théorèmes admirables auxquels celte « question l'a conduit. »
- C’était déjà le prélude de ses travaux dans cette science : en 1804, un Mémoire sur le contact des sphères1 2 3; en 1806, ce qu’il appelait un Essai sur la description des lignes et des surfaces du second degré*; en 1807, un Mémoire sur les déblais et remblais*; en 1813, l’immortel travail intitulé: Développements de géométrie, dans lequel, dit encore M. Chasles, * M. Dupin s’est o montré le véritable continuateur de Monge, en complétant plu-« sieurs parties importantes de Y Application de f Analyse à la Gèo-« mèlrie, et en dotant la science de théories nouvelles, qui sont « entrées aussitôt dans l’enseignement de l’École polytechnique « et sont restées, depuis, le point de départ constamment invoqué « de toutes les recherches de la théorie des surfaces; » en 1822, ses applications de géométrie et de mécanique, dans lesquelles se produit et se complète tout à la fois la théorie des surfaces en général et celle des surfaces cvclides en particulier :
- Telle est l’œuvre géométrique de M. Dupin, œuvre commencée dans un élan de jeunesse, mûrie par la réflexion, ravivée à chaque instant par les travaux successifs de tous les géomètres, et que, dans son âge avancé, M. Dupin voulait encore doter de nouvelles applications.
- Il n’y a pas encore six mois que, dans son ardent patriotisme, il nous demandait de lui procurer les cartes du col de Tende et celle des fameuses Fourches Caudines, pour expliquer, par ses méthodes si sûres, les propriétés géométriques relatives à la forme
- 1. Correspondance sur l'École polytechnique, 1804.
- 2. /«/., 1806.
- 3. Journal de l'Ecole polytechnique, 1808.
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- des surfaces qu’il convient de rechercher dans de pareilles conditions topographiques.
- Pour établir devant vous, Messieurs, la grandeur de l’œuvre de M. Dupin, il faudrait vous montrer les travaux de chacun de ses successeurs, puisant à chacune des sources qu’il a découvertes, développant et vivifiant, au besoin, tout ce qu’il n'avait qu’indiqué. Le temps a donné toute sa valeur à cet éloge devenu historique de Lagrange, que Carnot nous a conservé : « L'auteur a « trouvé le secret de dire des choses neuves et intéressantes sur « un sujet que nous croyions épuisé. »
- Le champ des vérités géométriques n’est jamais épuisé sur aucune question, et je n’en veux chercher d’autre preuve que cette conclusion de M. Chasles :
- « Tous les résultats principaux des recherches sur lesquelles « s'est fixé l’esprit actif de M. Dupin se retrouvent constamment « depuis dans les travaux des géomètres. C’est que les con-« ceptions de l’auteur ne se portaient pas sur des questions prises « au hasard et sans avenir; le sentiment du beau et de l’utile, et « un enthousiasme ardent pour la science n’ont jamais cessé de « l’inspirer. »
- . Cette appréciation de notre plus illustre géomètre est un monument scientifique élevé, dès avant sa mort, à M. Dupin.
- Le général Poncelet a pris pour devise de son Traité des propriétés projectives des figures la phrase suivante, empruntée aux développements de géométrie de M. Dupin: « Il semble que, « dans l'état actuel des sciences mathématiques, le seul moyen « d’empêcher que leur domaine ne devienne trop vaste pour notre « intelligence, c’est de généraliser de plus en plus les théories « que ces sciences embrassent, afin qu’un petit nombre de vérités « générales et fécondes soient, dans la tête des hommes, l’expres-« sion abrégée de la plus grande variété des faits particuliers. » Cette citation plut beaucoup à M. Dupin; il se montra le défenseur de M. Poncelet, qui avait alors à se débattre, comme il le déclare lui-même, contre d’injustes préventions scientifiques, et il lui écrivit aussitôt une lettre que M. Poncelet a publiée, et dans laquelle on reconnaît toutes ses préférences pour la méthode géométrique.
- « J’aurai soin de faire valoir votre livre auprès des géomètres « analystes, qui se garderont bien de vous lire, parce qu'ils ne
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- « lisent qu’eus seuls. Continuez, Monsieur, à cultiver la géo-« raétrie, et venez enfin nous joindre à Paris. Nous ferons tous « nos efforts pour vous admettre au nombre de nos collègues de « l’Institut, où vous soutiendrez l’honneur de la bonne géo-« métrie. »
- Nous aurons encore à parler des relations des deux éminents géomètres.
- Notre ingénieur des constructions navales est appelé hors de Paris par les obligations de son service; à Corcyre, à Toulon, à Dunkerque, il est aux prises avec les problèmes de la construction; il ne veut pas se contenter des règles plus ou moins empiriques que lui ont léguées ses devanciers, et son esprit droit demande à l'expérience des préceptes sûrs qu'il saura étendre à d’autres matières et à d’autres dimensions.
- La position d’une fibre neutre dans les pièces de bois soumises à la flexion ne lui semble pas assez bien définie par les expériences de Duhamel du Monceau; les conditions géométriques de la flexion, telles qu’elles étaient interprétées à cette époque, ne concordent pas avec l’existence de cette fibre neutre. Il se demande enfin si, pour apprécier la résistance des différentes essences des bois, il est nécessaire d’étudier les conditions de leur rupture, ou seulement les conditions géométriques de leurs premières déformations.
- M. Dupin aborde la question dans toute son étendue; il pose les vrais principes de la flexion, il en mesure les différents éléments, il en établit les lois, les interprète par l’analyse, et tout cela dans les conditions les plus difficiles.
- a Rappelons toujours, dit-il dans son Traité de mécanique, que « nous étions dans un pays où tout manquait, jusqu’à des ba-a lances assez précises pour pousser l’exactitude au delà des dix-« millièmes, si même elles y arrivaient, et l’on verra qu’aucune « des petites différences de l'observation et du calcul ne dépasse « la limite assignable à la justesse des opérations. »
- Les déterminations deviennent plus précises à Toulon, alors qu’il s’agit de reconnaître la position exacte de la fibre neutre : « Quand on aura déterminé par l’expérience, dit-il ailleurs, la « position précise de la fibre invariable, il sera très-facile d’en « conclure le rapport des forces nécessaires pour produire un « allongement ou un raccourcissement donnés, dans les fibres
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- « d'une même pièce de bois. Les expériences que nous avons « faites à Toulon et Dunkerque avaient en grande partie pour « objet des recherches de ce genre ; nous les publierons quelque « jour. »
- Les premières seules nous sont connues dans tous leurs détails, par le tome X du Journal de VÉcole polytechnique, où nous trouvons, en quelque sorte, les fondements des principales recherches plus récentes.
- Après avoir traité de la rupture des solides, l'auteur ajoute : « Il est un autre genre de recherches non moins utiles, plus utiles « peut-être, et qui, cependant, me semble avoir été bien moins « suivi. C'est de déterminer les résistances comparées des bois, « lorsqu’on les soumet à des forces capables d'altérer très-peu a leur ligure.
- < Lorsque nous construisons nos édifices, nos machines, nos « vaisseaux, nous supposons que les pièces d’une dimension con* * sidérable et, d’ailleurs, peu chargées, conservent la figure qu’un .« dessin rigoureux leur a donnée; il n’en est rien. Dans la nature, « les moindres forces ont leurs effets certains, quoique parfois « imperceptibles, et souvent ces effets, insensibles individuelle-« ment, s’accumulent au point de produire les résultats les plus « marqués et les plus graves. »
- Encore.aujourd’hui, si on calcule mieux en France qu’en Angleterre les pièces qui doivent résister à des efforts plus ou moins considérables, c’est parce qu’on tient un. plus juste compte des premières déformations, et que, sans s’inquiéter des conditions d’une rupture très-éloignée, on obéit, à plus juste titre, à celles qui résultent des propriétés élastiques de la matière. La manière de voir de M. Dupin est la seule qui soit rationnelle, logique et sûre.
- Pour nous qui avons pris à tâche d’étendre à d’autres matières, à d’autres formes et à d’autres dimensions les données expérimentales de M. Dupin, et*qui avons eu la bonne fortune de le pouvoir faire dans des conditions où aucun moyen ne nous faisait défaut, que de fois nous nous sommes étonné de ce que la puissance du raisonnement avait pu conduire M. Dupin à une série de lois, toutes exactes, toutes précises, toutes mathématiques, par la seule discussion d’expériences assurément incomplètes et trop peu probantes. En fondant les lois de la flexion, M. le barou
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- Charles Dupin s'était montré, sous ce rapport, plus encore géomètre que mécanicien.
- Ces succès étaient trop significatifs pour qu’ils n’enflammassent pas l’imagination si ardente de notre géomètre. La science de l’étendue, qui l'avait déjà rendu célèbre, lui apparaissait comme une sorte de guide nécessaire et infaillible dans toutes les opé -rations industrielles. L’industrie française, déjà renommée par les charmes de la forme qu’elle sait donner à ses produits, ne sera ni assez sûre d’elle-méme, ni assez préparée pour la lutte avec l’Angleterre, que si la géométrie et la mécanique, au moins dans leurs vérités les plus essentielles et les plus immédiatement applicables, sont largement mises à sa portée.
- M. Dupin a visité l’Angleterre, il a sondé sa puissance industrielle; c’est par l’instruction qu’il faut la combattre; il dirigera lui-même le mouvement; il propose, il institue les cours du Conservatoire; il y attire un public qui se presse à ses leçons; il en fait le point de départ d’un vaste réseau de cours publics qui, dans le même esprit, s’adresseront à toutes les populations ouvrières des grandes villes de France.
- Ses premières leçons remontent à l'année 1822, et les plus anciens d’entre nous se rappellent encore l’aurait qu’elles offraient à ceux qui étaient assez heureux pour pénétrer dans l’enceinte. Dupin était encore jeune, bien maître de sa parole, quelquefois lente et persuasive, mais quelquefois aussi des plus vives, entassant images sur images pour faire saisir aux plus ignorants l’exactitude d’un principe, par sa conséquence immédiate sur quelque fait bien simple, bien net, et tout à fait à la portée de son auditoire. Il n’était pas jusqu’à l’exagération de son geste qui ne servît de complément à ses démonstrations, rarement préparées à l’avance, mais toujours marquées au sceau d’un à-propos pittoresque.
- Un buste de M. Dupin, dont l’exécution est confiée à l'un de nos meilleurs artistes, a sa place marquée au Conservatoire. Nous voudrions qu’il pût rendre le mouvement, l’animation qui présidaient à ces premières leçons.
- Ces leçons elles-mêmes nous sont conservées dans leurs parties essentielles, dans la Géométrie et Mécanique appliquée aux arts et métiers et aux beaux-arts. On jugera du livre par l'introduction :
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- « Aux ouvriers français,
- « Je vous consacre l’ouvrage qui m'a fait le plus de plaisir à « composer. Je vous offre les leçons que j'ai professées à beau-t coup d’entre vous; ils en ont retiré quelque fruit. Puisse un « fruit pareil, et plus grand encore, s'étendre à vous tous, d’un « bout à l’autre de notre chère patrie 1 « Je suis allé dans le pays de nos rivaux en industrie; j’ai vu « que les savants et les puissants y réunissaient leurs efforts pour « procurer aux ouvriers anglais, écossais, irlandais une instruc-« tion nouvelle, qui rend les hommes plus habiles, plus à l'aise et « plus sages. J’ai pensé qu’on pourrait vous donner un enseigne-« ment plus complet et plus avantageux : j’ai tâché de le faire.
- « II serait trop long de vous parler de tous les hommes sortis « de vos rangs pour remplir la terre de leur nom; en voici du « moins quelques exemples : Ce Franklin qui fut le défenseur « et l’ambassadeur de son pays, qui nous apprit, ce qu’on ne « savait pas avant lui, à s’emparer de la foudre, à la diriger avec « des paratonnerres, pour sauver nos maisons, nos églises, nos « palais; ce Franklin, c’était un ouvrier, un garçon imprimeur, « qui étudia l’application de la géométrie et de la mécanique <t aux arts.
- a Cet Arkwright, qui, par une seule mécanique, a donné aux « Anglais le moyen de primer dans l’art de filer les cotons, art « où les Indiens excellaient depuis trois mille ans; cet Arkwright « qui, pour sa terre natale, a préparé les moyens d’exporter « annuellement, sur tous les points du globe, pour plus de 400 « millions de celte substance, filée ou tissée, c’était un ouvrier, « un perruquier, qui se mit à méditer sur la mécanique.
- « Ce Watt, qui perfectionna la machine à vapeur, qui, seul, « sut donner à ses concitoyens une force égale à la force produc-« tive de 2 millions d'hommes robustes; ce Watt, à qui Je roi « d’Angleterre, et les ministres et les savants des trois royaumes, « viennent de voter une statue, près du tombeau des monarques « et des grands hommes, c’était un raccommodeur d'instruments * de mathématiques, mais un raccommodeur qui sut bien appli* « quer la mécanique et la géométrie.
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- « Enfin, ce d'Alembert, qui a reculé les bornes de la géométrie, « de la mécanique et de l’astronomie; ce savant français qui a a vécu l’ami des rois et des empereurs, c’est dans une boutique a de vitrier que son talent a commencé d’éclore.
- « Ouvriers, voilà des exemples qui parlent; ils suffiront pour « enflammer d’un noble zèle ceux d’entre vous dont le génie peut « suivre de pareilles traces. Mais ce sera le petit nombre. Pour « tous les autres, il suffira d’avoir acquis des moyens d’exécuter, « avec plus d’intelligence et, par conséquent, avec plus de plaisir, « des travaux rendus moins rudes par la combinaison du savoir « et de l’adresse ; il leur suffira d’avoir acquis des moyens d’ajouter « à leur bien-être et à celui de leur famille.
- « Quand vous goûterez cette amélioration de votre sort, quand <t votre travail sera fini, et que vous reviendrez auprès de votre « femme et de vos enfants, si j’ai pu vous aider en quelque chose « à trouver le moyen de mieux satisfaire à leurs besoins, de les « rendre plus heureux, de les mieux vêtir, de les mieux loger, « de les mieux nourrir, de les instruire plus sagement et de leur u montrer plus de choses utiles; au milieu de ce bonheur, quand « vous jouirez de votre sort amélioré, s'il vous reste quelque sou-« venir à donner, que votre cœur les ramène vers les vœux et a l’espoir de votre ami Charles Dupin. »
- Oui, nous sommes ramenés vers les vœux et l’espoir de M. le baron Charles Dupin, et nous ne faisons que lui obéir quand nous cherchons à montrer tous les services qu’il a rendus, parce qu’il faut désormais que ces services, plus que jamais nécessaires, soient rendus par d’autres.
- La note qui précède caractérise au mieux la façon bienveillante et insinuante que M. Dupin aimait à employer, et qui lui a si complètement réussi.
- L’ouverture des cours du Conservatoire produisit un mouvement favorable dans toutes les villes de France. M. Dupin donne la liste de celles dans lesquelles des cours analogues furent créés; nous n'avons pas besoin de rappeler combien M. Poncelet surtout excella dans ceux qu'il fit aux ouvriers messins. Le gouvernement activa encore ce mouvement, si favorable aux progrès de l’industrie, et, dans une circulaire du Ministre de la marine et des colonies, nous lisons textuellement ce qui suit :
- « Le succès du cours de mécanique professé par M. le baron
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- « Dupin au Conservatoire m’a suggéré l’idée d’étendre les bien-aï faits de cet enseignement aux principaux ports du royaume, » et, en fait, quarante-quatre ports ont été pourvus du nouvel enseignement, en exacte conformité avec le cours imprimé de M. Dupin.
- Il aurait été préférable, peut-être, de laisser à chacun des professeurs uue plus grande initiative; l’amour du bien s'accommode peu d’une discipline trop sévère, et si les préfets, pressés par le ministre de l’intérieur, n’avaient adopté une marche contraire, nous aurions été privés de très-bons enseignements, recommandables à d’autres titres, et différents par la méthode de la voie suivie par M. Dupin.
- Cette voie, si magistrale sur certains points, devenait un peu diffuse sur d’autres, et, bien que parfaitement appropriée à la nature de l’auditoire auquel elle était destinée, elle avait besoin d'être interprétée avec une vivacité que tous les talents ne comportent pas. S’il nous était permis d’établir un parallèle entre renseignement de M. Dupin à Paris, et celui de M. Poncelet à Metz, nous ne craindrions pas de dire que l’illustre officier du génie était plus précis dans ses détails scientifiques, mais plus difficile à comprendre, alors queM. Dupin, qui voulait, avant tout, que ses auditeurs profitassent de ses leçons, dans leur sens général, se mettait plus volontiers à. leur portée, en s’écartant, toutes les fois qu’il en était besoin, de l’austérité scientifique.
- A ces deux modèles extrêmes, il s’en serait joint beaucoup d’autres, particulièrement dans les écoles d’hydrographie, si les instructions ministérielles avaient été moins exclusives.
- Quoi qu’il en soit, M. Dupin a joué un rôle important dans les préoccupations relatives à l’enseignement technique. 2ious avons indiqué ce que ses travaux ont semé dans les sciences de la géométrie et de la mécanique. Commencé avec trois cours, l’enseignement du Conservatoire est devenu ce que vous savez qu’il est aujourd’hui. Il est juste d’en reporter tout l’honneur à celui qui les a fondés.
- Aujourd’hui que l’enseignement industriel a porté ses fruits, nous n’en sommes plus à discuter ses avantages, et nous nous étonnerions à juste titre qu’on vînt à les mettre en doute. Il n’en était pas de même avant la création du Conservatoire, en 1819, • et avant la création de l’École centrale des arts et manufactures,
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- dix ans plus tard. La qucsiion n’était pas alors jugée, et M. Dupin a eu plus d'une fois la douce satisfaction de remporter de véritables victoires à ce sujet, soit par les observations qu'il a publiées, soit par ses discours devant les chambres. Sa note sur les avantages sociaux d’un enseignement public appliqué à l’industrie restera comme une page importante de ce grand procès aujourd’hui gagné. Ses discours ont toujours été favorables à nos écoles d’arts et métiers, tant de fois attaquées mais toujours défendues, et que voire président actuel a su sauver une dernière fois, comme Ministre, au grand proflt de notre industrie, qui sait reconnaître les immenses services que ces écoles lui ont rendus. 31. Dupin ne les a jamais abandonnées, non plus que leur illustre fondateiit1, M. le duc de la Rochefoucauld, dont il sut faire respecter le cercueil, au jour de ses funérailles, et avec lequel une étroite communauté de vues a si souvent mis en lumière leur devise commune : « il faut aider tout ce qui est utile. »
- M. Dupin, dans cette partie de sa carrière, prend part à la vie publique ; il étudie en homme de bien tout ce qui peut être utile au pays : habitué aux chiffres, il suppute, par des procédés sArs, les forces productives des nations et, sans perdre sa supériorité scientifique, son travail s’attaque aux plus grands problèmes de l'existence des sociétés; ses convictions sont toujours fortes, son amour du bien plus ferme et plus résolu ; mais, dans ce nouveau domaine, il nous est plus difficile de le suivre, et nous ne pouvons plus que signaler ses efforts incessants en faveur de toutes les améliorations sociales.
- Il est cependant une voie dans laquelle nous chercherons à le retrouver tout entier, c’est celle du progrès industriel, qui lui est presque aussi redevable que le progrès scientifique.
- Lx Petit Producteur français, dont là publication a été commencée par 31. Dupin en 1832, est un livre de grande érudition, d’un sens moral exquis, et qui, d’un bout à l’autre, fait réver à toutes les améliorations et à tous les progrès techniques du pays.
- Après y avoir introduit, dans ses traits principaux, son tableau des forces productives de la France, M. Dupin a consacré plusieurs petits livrets, comme il les appelle, aux titres suivants : te Petit Propriétaire français, te Petit Fabricant français, le Petit Commerçant français, FOucrier français, F Ouvrière française.
- Tout cela respire le plus pur sentiment patriotique; aussi com-
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- bien doit-on regretter l'absence du Petit Citoyen fronçaiqui devait en quelque sorte résumer tous ses devanciers, à moins, dit l'auteur de cette promesse : qu’un sage, homme d’Êtat, n’aime mieux se charger de le faire. *
- Peu de livres sérieux et à la portée de tous ont joui d’un pareil succès, et nous ne doutons pas qu'ils soient encore aussi goûtés aujourd'hui, si l’on en faisait paraître une nouvelle édition, appropriée à notre temps et à nos mœurs.
- Dans le Petit Propriétaire, M. Dupin rappelle qu’il « a dressé, « par teintes blanches et noires, la carte de l’instruction popu-« laire du royaume. Cette carte, à bien peu d’exceptions près, « est aussi la carte de la saleté et de la propreté du royaume. » Elle est vraiment la carte de la valeur réelle des différentes contrées.
- Dans le Petit fabricant, il revient à ses idées favorites sur l’instruction populaire :
- « Quand on connaîtra tous ces moyens pour donner à la forcé « de l’homme le plus grand effet qu’elle peut produire, on sera « surpris de voir quels résultats plus variés, plus parfaits, plus « nombreux seront obtenus avec une population donnée, A me-« sure qu’on augmentera les moyens de s’instruire et l'habitude « d’observer, chez les hommes adonnés à l'industrie, les perfec-« lionnements de détail, qui produisent à la longue les grands « résultats d’ensemble, se multiplieront dans tous les genres de « travaux; les inventions deviendront plus nombreuses, et parmi * elles il s’en présentera nécessairement de très-importantes, a
- Dans le Petit Commerçant, il raconte :
- « Qu’un ancien ministre de l’Intérieur, le comte Chaptal, com-« mença son discours par ces paroles : Les arts de pur agrément, m tels que la danse, la déclamation et le chant, ont depuis long* « temps, en France, des écoles spéciales; tandis que l’agricul-« ture, l’industrie et le commerce en ont manqué jusqu’à ce « jour. »
- Et M. Dupin, en trois mots, termine le tableau en disant avec simplicité : « cela est triste, car cela est vrai. >i On voit qu’il ne perd aucune occasion pour revenir aux mêmes raisons, et les faire, à force d’insistance, prévaloir. Voyez comme il est, quand il le veut, insinuant, dans son livret de YOuvrière française :
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- <t Bonnes ouvrières, écoutez ma voix, car c'est celle de votre « ami; envoyez vos enfants à l’école mutuelle, pour leur rendre « l’étude agréable et douce, pour leur rendre l’instruction facile « et prompte. Dans ces écoles, qui ne prospèrent que par l'ordre « et par la régularité, vos enfants apprendront qu'ils ne tiendront tf leur place d’homme, dans la société, qu’en soumettant leurs « actions à des règles et leur conduite-à des lois ; ils verront, dès « l’adolescence, comment l’instruction d’un seul profite à tous et « l’instruction de tous à l’instruction de chacun. Ils seront con-« duits avec douceur, et cela les rendra doux, ou, pour mieux « dire, cela conservera dans leur caractère une douceur native, « qu’ils n’auront perdue ni près de vous ni dans les salles « d’asile. *
- Que de conseils prudents et sensés! mais, dans ces chefs-d'œuvre de sens délicat, il faudrait tout citer pour être juste, car, à tout propos, les aperçus abondent, tantôt touchants quand il convient, tantôt fermes et précis comme la droiture de celui qui les trouve sous sa plume, toujours prête à suivre les aspirations de son cœur et de sa raison.
- M. Dupin, par ces traités populaires, par son ardent amour de son pays et de ses progrès par l’instruction, ne saurait être mieux comparé qu’à ce qu’aurait été, peut-être, Franklin, si ce grand philanthrope avait été élevé dans notre vieille France et placé dans les conditions d’instruction que notre compatriote a pu puiser, d’une manière si complète, à l’École polytechnique.
- Je me sens beaucoup plus à l’aise pour vous entretenir du rôle de M. Dupin dans les expositions. Yice-présidentdujury en 1834, il accepta la lourde tâche d’y remplir les fonctions de rapporteur général. Le rapport, entièrement rédigé par lui, exigeait une profonde connaissance de l’industrie.
- Deux fois encore, il occupe la vice-présidence, à côté de M. le baron Thénard, l’un des présidents de la Société d’encouragement, de celui qui, après Chaptal et avant M. Dumas, s’est tant intéressé aux services rendus par elle à l'industrie française. C’était en 1839 et en 1844. En 1849, il est élu président du jury, alors que M. Dumas lui succède à la vice-présidence. Enfin, à la première Exposition universelle à Londres, en 1831, M. Dupin est nommé président de la commission française. Les quatre volumes qu’il a publiés clans l’œuvre de la commission sont là pour té-
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- moigner de la part qu’il y a prise. On lui a reproché les longueurs de ses exposés, qui dénotent cependant une érudition profonde et une parfaite entente de la situation de l'industrie; il était déjà à l’époque de sa vie où ses vues, sans cesser d'être nettes et vraies, morales toujours et empreintes du plus pur patriotisme, ne se contentaient plus d’une analyse sommaire et d’aperçus d’ensemble. On a pu les trouver longues, en effet, ces méditations qui résumaient tous les éléments de la statistique industrielle qu'il avaitcréée : mais pour nous, qui avons eu l’honneur de travailler à côté de M. Dupin, dans cette première lutte entre les industries des différents peuples, nous trouvons le livre moins étendu que ne le comportait un labeur incessant d’une année. Quelles peines il s’est données pour faire prévaloir les mérites de nos exposants! Quelle influence son nom respecté en Angleterre n’a-t-il pas exercée sur les décisions des jurys! Il a été jusqu’à faire abnégation de lui-même pour obtenir parfois des succès qui auraient pu être contestés, mais qui restaient indiscutés dès lors qu’il les patronnait.
- D’ailleurs, s’il a écrit des volumes, il a aussi su condenser, sur le même sujet, l’expression de ses pensées, et, dans l’un des appendices du compte rendu de la commission royale, il a réussi à exposer ses vues avec autant de cœur que de concision. C'est au moment même de quitter Londres qu’il signait la lettre à laquelle nous empruntons encore les extraits suivants :
- « Nous avons lutté pour que les restrictions, les interdictions « fussent aussi limitées qu’il a dépendu de nous, sans nous in-« quiéter des répulsions, des répugnances et des appréciations « mercantiles, même en Angleterre.
- « L’art est comme la nature; loin de se montrer exclusif, il « aime à répartir ses dons entre les enfants des grandes familles « nationales. Nous sommes heureux de cette diversité qui permet « d’honorer, à différents titres, le génie, le goût, l’imagination et « la raison chez les peuples dont la variété brillante constitue la « richesse et la splendeur du genre humain.
- « Français, et fiers à ce titre, nous ne sommes pas de ces cos-« mopolites qui suppriment la patrie afin d’y substituer des « abstractions nébuleuses et d’adorer des tables rases. Nous ne « sommes pas de ceux qui rêvent pour l’avenir la disparition des « types sacrés qui caractérisent les races et les nationalités. La
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- « grandeur et la beauté disparaîtraient de la surface de la terre « si, par un effet de magie, ses montagnes s’abaissaient, ses « vallées s’exhaussaient, tandis que ses animaux, ses plantes et « ses hommes, tous devenus de même taille et de môme couleur, « se ravaleraient sous un niveau qui ressemblerait au néant à « force d’uniformité.
- « Mais chaque nation, sans effacer son caractère, peut ajouter « à son bien-être, à sa richesse, à sa puissance, par des emprunts « judicieux plus ou moins habiles, demandés aux découvertes, « aux perfectionnements des autres nations. Telle est la réalité « du service qu’aura préparé l'exposition universelle.
- « Ici, chaque peuple voit ses produits rapprochés de tous les « autres et bien souvent surpassés. L'orgueil que son isolement « exaltait s’abaisse involontairement et la raison en profite. Au « lieu de rêver encore qu’il se suffit à lui-même et qu’il est né « supérieur, il voudra travailler à le devenir.
- « On verra donc des efforts nouveaux tentés dans tous les « pays pour améliorer les produits utiles au genre humain. »
- Le progrès en tout et partout; l’honneur récompensant tous les mérites et dominant les mauvaises passions; l'amour de la patrie, la religion, la morale invoqués avec une conviction profonde et conduisant à des leçons dans lesquelles les intérêts matériels sont mis sous la sauvegarde des principes, tel est le caractère des derniers écrits de M. Dupin.
- Nous laisserons de côté ses titres, ses fonctions, ses gloires, pour ne penser ici qu’à ses mérites.
- M. le baron Charles Dupin appartenait à la Société d’encouragement depuis l’année 1845. Il vous a fait diverses communications sur son sujet favori de l’enseignement industriel; plusieurs fois, il vous a rendus témoins de l’ardeur q.u’il savait mettre à la défense des grandes idées, notamment lorsqu’il s’est agi des projets de M. de Lesseps, accomplis aujourd’hui. Toujours nous avons rencontré en lui une grande bienveillance, et c’est elle qui l’a conduit à s’occuper de tant d’institutions de prévoyance, de tant d’institutions utiles et charitables.
- Conduit, par la nécessité de vous retracer sa vie, à faire, après sa mort, une connaissance plus intime avec ce grand et excellent homme, je me plais à déclarer que ses mémoires scientifiques
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- m’ont beaucoup appris sur la manière de mieux voir et de mieux penser ; que l’expression, parfois si incisive, de sa douce philosophie m'a rendu meilleur, et s’il arrivait qu’il en pût être de même pour quelques-uns d’entre vous, il ne sera que juste de reconnaître que, même au delà du tombeau, Charles Dupin sert encore les intérêts de la science, de l’industrie et de la civilisation.
- Nous ne saurions mieux terminer, Messieurs, qu’en appliquant à notre regretté collègue les paroles adressées par lui sur la tombe d’un de ses confrères :
- « Adieu, pour la dernière fois, ami qui serez à jamais regretté « de tous ceux dont vous lûtes connu. Yivez du moins dans nos « mémoires et dans nos discours, vous qui léguâtes à la science « et à l’industrie, à l’honneur et à la vertu un exemple de plus « à citer pour l’espoir et l’émulation de la jeunesse française. Un a tel exemple est le plus beau présent que les hommes célèbres, « qui furent hommes de bien, puissent laisser à la postérité. Il « fait aimer la gloire des travaux utiles. Il inspire, il soutient « les résolutions fortes, nécessaires aux grands succès. Il produit « le spectacle sublime d’un peuple où les talents supérieurs, de-« venus héréditaires, sont transmis de générations en générations, « pour perpétuer et pour accroître la prééminence de ce peuple « sur les nations rivales. »
- N’est-il pas vrai, Messieurs, que nous n’aurions pu vous intéresser au même degré si nous n’avions laissé M. le baron Charles Dupin parler lui-même?
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- MÉMOIRE
- SUR
- L’ENSEIGNEMENT DES ARTS
- Pau M. DE LA GOUBNEMB.
- [1] Dans l’organisation des études à l’École des travaux publics et ensuite à l’École polytechnique, Monge a établi l’enseignement des arts graphiques sur des bases nouvelles. 11 a présenté le trait de la coupe des pierres d’une manière abstraite, et l’a érigé sous le nom de Géométrie descriptive en trait universel. Ensuite la Stéréotomie considérée comme une simple application de la Géométrie descriptive a été professée avant toutes les autres parties de l’Architecture.
- Ces modifications aux méthodes suivies ont été successivement adoptées par la plupart des établissements d’instruction.
- Je me propose de rechercher si les adhésions aux idées de Monge ont été unanimes, et si les résultats obtenus sont aussi favorables qu’on l'avait espéré.
- STÉRÉOTOMIE.
- Coupe des pierres.
- [2] Autrefois l’enseignement de la coupe des pierres était lié à l’organisation des maîtrises et du compagnonnage. On possédait
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- ENSEIGNEMENT DES ARTS GRAPHIQUES. 261
- d’ailleurs de bons ouvrages écrits par des architectes1 et destinés aux personnes familiarisées avec la Construction. Ils étaient principalement consacrés à l’exposition des tracés, mais cependant les questions relatives à l'exécution et à la stabilité n’étaient pas complètement négligées.
- Dans l’enseignement établi par Monge les leçons sur la Stéréotomie sont données à des élèves complètement étrangers à l’Architecture, et par suite l’art est réduit à sa partie géométrique.
- Monge s’était laissé tellement dominer par cette manière incomplète de considérer la question, qu’il a entrepris de résoudre par les seules ressources de la Géométrie le problème de la décomposition d’une voûte en voussoirs. II a présenté, comme solution générale, la division de l’intrados suivant ses lignes de courbure, et l’emploi de surfaces développables lieux de normales à la douelle pour former les lits et les joints.
- Le célèbre géomètre faisait ainsi complètement abstraction de plusieurs des données essentielles du problème; il ne s'inquiétait ni de la situation de la voûte par rapport à la direction de la pesanteur, ni de la position des points d’appui, ni de l’existence possible de surcharges diversement réparties, ni de la forme des courbes de tête et des arêtes qui limitent l’intrados : la nature géométrique de cette surface était seule prise en considération.
- Les disciples de Monge admirent sans difficulté le résultat auquel leur maître était parvenu.
- [5] La Stéréotomie était enseignée avec beaucoup de soin à l’ancienne École des ponts et chaussées. Fourcy dit que les épures de coupe des pierres y étaient très-compliquées (Histoire de rÉcole polytechnique, p. 8), ce qui signifie sans doute que l’on abordait des questions difficiles, car les traits n’ont pas été simplifiés.
- En 1793, l’École avait perdu presque tous ses élèves. Lam-blardie la réorganisa dans les années suivantes, en ayant égard
- t. Mllliet Dechalles n’était pas architecte, mais son livre n’est qu’un abrégé de celui du P. Derand. Quant à Desargues, il a simplement proposé un nouveau mode de solution pour les problèmes graphiques que présente la coupe des
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- au rOle nouveau qu’elle avait à remplir par suite de la création de l’École polytechnique. La coupe des pierres ne fut pas comprise dans les programmes. Prony, nommé directeur au commencement de l’an VU, après les morts successives de Lamblardie et de Chézy, s'empressa de demander le rétablissement du cours de stéréotomie. La proposition qu’il fit à ce sujet au Ministre de l’intérieur est contenue dans un rapport qui a été publié sous le titre de Plan d'instruction des élèves de l'École des ponts et chaussées. Je crois utile de reproduire le commencement de l’article consacré à la stéréotomie.
- « Les élèves ayant été exercés à la Géométrie descriptive, on se bornera à rappeler d’une manière très-succincte les principes de cette science, dans ses rapports immédiats avec l’art de la coupe des pierres et de la charpente.
- « Après cette exposition rapide, on s’occupera de la partie de l’art de la coupe des pierres qui enseigne les moyens de donner à chacune des pierres qui doivent composer un édifice les formes convenables et nécessaires pour produire un effet déterminé, en satisfaisant aux conditions assez nombreuses qui dérivent des lois de la statique, de la solidité et de l’économie ; on fera observer quelles sont, parmi ces formes, celles qu’il faut choisir selon les circonstances.
- « Pour donner à ces principes généraux le développement nécessaire, on passera en revue les différents traits connus et classés jusqu’à présent sous les dénominations de portes, de descentes, de trompes, d’escaliers, etc., que l’on tâchera de désigner et de classer d’une manière plus naturelle et plus conforme à la marche de la Géométrie descriptive. On fera remarquer en même temps les erreurs qui se rencontrent dans quelques Traités de la coupe des pierres, et l'on examinera quels sont les cas particuliers où des raisons d’économie* et de plus grande facilité dans l’exécution peuvent contraindre de s’écarter un peu des méthodes rigoureuses. »
- [4] Ce programme est bien différent de celui qui était suivi à l’École polytechnique. Monge enseigne que la division d'une voûte en voussoirs est une question de pure géométrie. D'après Prony on doit avoir égard aux conditions assez nombreuses qui dérivent des lois de la statique, de la stabilité et de l'économie. L’École de Monge
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- est très-sévère sur l’exactitude géométrique1. Prony recommande d’examiner quels sont les cas particuliers oh des raisons d'économie et de plus grande facilité dans ï exécution peuvent contraindre de s'écarter un peu des méthodes rigoureuses.
- Mais ce qui est bien plus important que les termes .mêmes du programme, ce qui modifiait d'une manière essentielle la nature des leçons, c’est que les élèves avaient déjà suivi à l’École polytechnique des cours d’Architecture, de Travaux civils et de Fortification, et que l’enseignement de la Stéréotomie marchait parallèlement à celui de la Construction et de la Mécanique appliquée.
- D’après les dispositions du plan d’instruction, les leçons du cours de la Stéréotomie, daus les deux premiers mois, étaient consa crées à la Géométrie descriptive et à la Perspective. Pendant ce temps, le professeur de Mécanique traitait l’importante question de la stabilité ‘des voûtes, et le professeur de Construction dirigeait les élèves dans la rédaction de projetsde maisons. L’enseignement de la coupe des pierres n’était commencé que le troisième mois.
- Dès que le cours était terminé, les élèves ayant toute la théorie présente à l’esprit allaient visiter les grands travaux et pouvaient se familiariser promptement avec les détails de la pratique.
- Prony raisonne comme si les élèves avaient été étrangers à la stéréotomie. Dans cette supposition, les dispositions qu’il prescrit et le programme qu’il trace paraissent excellents; mais on pouvait difficilement captiver l’attention des jeunes ingénieurs, en leur expliquant des traits qu’ils connaissaient déjà. Le professeur de l’École des ponts et chaussées devait presque nécessairement se borner à présenter les considérations omises à l’École polytechnique.
- Ces rectifications tardives n’ont qu’une utilité très-bornée. Prony espérait sans doute amener l’École polytechnique à modifier, et peut-être même à abandonner l’enseignement de la coupe
- I. Voir le* observations de Monge sur la précision de la (aille dans son article sur les lignes de courbure, les changements faits aux épures de La Rue admises dans la collection de "École polytechnique et divers passages d’Etsenman.
- Je reconnais du reste que plusieurs des anciens traits devaient être corrigés ou complétés. Quelques-unes des modifications faites, aux dessins de La Rue paraissent bonnes ; celle que l'on remarque sur l'épure de V arrière-voussure de Marseille était nécessaire.
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- des pierres. Monge était en Égypte, et l'occasion pouvait paraître
- favorable.
- [3] Le 5 prairial an Vil, dans une assemblée des élèves, Prony annonça la mise à exécution du Plan dinstruction, et insista en ces termes sur le cours de Stéréotomie :
- « La coupe des pierres et des bois occupait une partie considérable des exercices de l’ancienne École des ponts et chaussées ; et le ministre, pour faire revivre complètement cette branche importante d’instruction, vous a nommé un troisième professeur qui en est spécialement chargé. » [Opuscules1-, t. IV, p. 180.)
- Eisenman, ingénieur et chef du bureau des dessinateurs à l’École polytechnique, venait d’être placé à l’École des ponts et chaussées; il s’était fait connaître par des articles sur l’enseignement de la Stéréotomie2, et se trouvait tout préparé pour la professer suivant les idées de Monge. Prony lui confia le cours de Mécanique, pour lequel ses travaux paraissaient moins le désigner, et appela à la chaire de Stéréotomie Bruyère, cet ingénieur d’un jugement si sûr, qui a mérité d’être appelé par Arago « austère et très-habile. »
- Nous savons par Xavier, que Bruyère avait appris la Géométrie descriptive dans les ouvrages de Derand, de La Rue et de Frézier, et que de plus il avait suivi le cours de Monge à l’École polytechnique.
- Lorsqu’on examine les planches de son grand ouvrage5, on re-
- 1. La bibliothèque de l’Ecole des ponts et chaussées possède quaire volumes intitulés Opuscules de Prony, et composés de pièces publiées par te célèbre ingénieur. Chaque volume porte une table manuscrite à laquelle correspond uns pagination spéciale.
- Cetle collection a été faite par Prony lui-même.
- 2. Journal de l'Ecole polytechnique, v.*, 111e et iv« cahiers.
- Les articles d'Eiseuman présentent un grand intérêt parce qu’ils donnent des éclaircissements sur l’enseignement de Monge. On y trouve quelques indications relatives au principe de ta moindre inégalité des parties contiguës, qui paraît avoir été, pour le célèbre géomètre, une loi fondamentale de la coupc des pierres. Il y a tout lieu de croire que ce-principe était entièrement géométrique, comme la loi des lignes de courbure.
- 3. Etudes relatives à l'art des constructions, 1523-1828. Bruyère connaissait toules les ressources du dessin. Son ouvrage forme un contraste frappant avec les publications faites à la même époque par les ingénieurs de l’école de Monge, qui n'emploient que des figures géomélrales. D'après Xavier, les Etudes de Bruyère devraient être entre les mains de tous les ingénieurs. [Annales des (mis ci chaussées, 1833, 2e semestre.)
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- connaît que Bruyère n’avait que très-peu subi l’influence de Monge, et le choix de Pronv paraît significatif.
- Le 20 thermidor de l’an VIII, dans une séance solennelle pour la distribution des prix à l’École des ponts et chaussées, Prony parla en ces termes des études de Stéréotomie : « Le Ministre, le magistrat spécialement chargé des travaux publics, et les ingénieurs qui ont jugé vos pièces de concours... n’ont pas remarqué sans plaisir que la coupe des pierres et des bois avait été remise en vigueur dans cette École, et ils s’attendent que bientôt elle y aura repris son ancienne activité. » [Opuscules, t. IV,p. 196.)
- [6] Reportons-nous maintenant aux premiers mois de l’an VIII.
- Lorsque la révolution du 18 brumaire arriva, les conseils législatifs étaient saisis d’un projet de loi destiné à compléter l’organisation de l’École polytechnique.
- La loi fut promulguée le 23 frimaire, après avoir été votée suivant les formes admises pendant la période de transition où l’on se trouvait. Le nouveau gouvernement y avait introduit diverses dispositions principalement dans le but do réduire les résistances de différents genres que rencontrait l’École1. Un conseil supérieur, dont on trouve la première idée dans le projet de loi, fut créé sous le nom de Conseil de perfectionnement et reçut des attributions considérables, notamment celle de préparer des programmes pour les Écoles d’application, «de manière que l'enseignement y fût en harmonie et entièrement coordonné avec celui de l’École polytechnique. » Les services publics intéressés étaient représentés dans le Conseil par des délégués chargés de présenter des propositions pour les programmes des écoles spéciales.
- 1. L'École polytechnique était alors en grand crédit. Le miolstère de l’intérieur, dont elle dépendait ainsi quel’Éeole des ponts et chaussées, venait d’être eonflé & Laplace. l'un de ses examinaieurs permanents. Monge était d'ailleurs l’ami personnel du chef du nouveau gouvernement ; il l’avait accompagné dans son expédition en Égypte et dans son retour en France.
- Prony, au contraire, était en défaveur. {Voir Àrago et les divers biographes.)
- L’Influence de Monge fut toute-puissance dans les faits que je rapporte ; on ne peut avoir à ce sujet aucun doute, car Napoléon l*1, parlant des mesures prises après le 18 brumaire, a dit : « L’École polytechnique n’était qu'ébauchée, Monge fut chargé d’en rédiger l’organisation définitive. » (Mémoires de Napoléon, L VI, p. 100.)
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- [7] Le Conseil de perfectionnement s’attacha à faire ressortir l’importance du travail de coordination qui lui était confié : « De quoi eut-il servi, sans cela, dit-il, d’accumuler tant de moyens d’instruction pour préparer des sujets, de les soumettre à tant d’épreuves, si, au sortir de ce noviciat, ils étaient obligés de remanier avec dégoût et sans fruit les mêmes matières1 2. »
- Bien que Prony fût membre du Conseil, son plan d'instruction reçut des modifications qui le dénaturèrent complètement : on conserva toutes les parties de l’enseignement, mais leur répartition entre les trois professeurs de l’École des ponts et chaussées fut faite d’une manière très-différente. La Stéréotomie, au lieu d être l’objet d’un cours spécial, se trouva réunie à la Construction pour les routes, les ponts et la navigation intérieure; ensuite toutes les considérations sur l’enseignement de la coupe des pierres et de la coupe des bois furent supprimées.
- Le conseil comprit d’ailleurs la Stéréotomie dans le programme du cours de Géométrie descriptive pure de l’École polytechnique3, affirmant ainsi sa volonté d’en maintenir l’enseignement à cette école.
- Prony vaincu fit paraître en brochure ses discours de l'an VU et de l’an VIII, qui cependant avaient déjà été imprimés dans les comptes rendus des séances. I! eut soin de préciser l'époque de cette publication, en eu faisant connaître non-seulement l'année, mais encore le mois qui est celui où le Conseil de perfeclionne-
- 1. Rapport du conseil de perfectionnement du 3 nivôse, an IX.
- Le retard des opérations du conseil tient à ce que la loi fixait l’ouverture de la session au mois de brumaire, et comme elle avait été rendue en frimaire, il fallut attendre une année.
- 2. On lit dans le programme du cours de Géométrie descriptive pure, annexé au rapport du Conseil : a Cette pariie de la Géométrie descriptive comprendra les principes, la Coupe des pierres, la Charpente, les Ombres, la Perspective, la Géométrie, le Lavis, la Géographie, la Gnomonique et l'apj licalion de l’analyse à la Géométrie des trois dimensions. »
- Les appliraiions de la Géométrie descriptive étaient ia Fortification, l'Architecture, les Mines, etc.
- Sganzin, qui enseignait la Construction, était considéré comme faisant un Cours de Géométrie descriptive appliquée û l'art de l'ingénieur des ponts cl chaussées : c’est le litre de son Traité (première édition). Dans celte manière de voir, le dessin îi est pas un auxiliaire, mais la base, le fondement même de tous les arts mécaniques et industriels.
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- menl trancha la quesiion : on lit sur la page du titre : « nivôse an LX. * »
- Enfin, Prony modifia le second des passages que j'ai reproduits, de manière à mieux indiquer l'intention qu’il avait eue d’établir sans retard un enseignement sérieux de la Stéréotomie à l’École des ponts et chaussées1 2.
- Il est impossible de ne pas voir une protestation dans cette réimpression.
- Les propositions du conseil de perfectionnement de l’École polytechnique, pour la distribution des matières de l’enseignement dans les difiérents cours de l’École des ponts et chaussées, furent approuvées, et même insérées dans le décret d’organisation du corps (7 fructidor an XII).
- [8] Tout ce que je viens de dire résulte de pièces imprimées et publiées. J’aurais probablement obtenu, sans peine, dans les deux écoles, de consulter les archives des études ; mais cela ne m’a pas paru nécessaire, et même j'ai cru qu’il y aurait quelque inconvénient à procéder ainsi.
- Les documents qui sont à la disposition de tout le monde suffisent pour faire connaître l’opinion de Prony qui, géomètre et ingénieur, professeur à l’École polytechnique depuis sa fondation et directeur de l'École des ponts et chaussées, pouvait, mieux que personne peut-être, apprécier la question sous tous ses aspects.
- Prony s’était familiarisé avec l'Art de la maçonnerie par la construction de divers ouvrages et notamment du pont de la Concorde, dont il avait dirigé l'exécution sous les ordres dePerronet, après en avoir fait les projets de détail. À cette époque tous ses travaux scientifiques concernaient l’Art des constructions, et principalement la statique des voûtes3. Enfin une circonstance particulière permet d’établir qu’il s’était beaucoup occupé du trait.
- Prony a publié, en 1778, le programme d’un travail étendu qu’il se proposait d’écrire sur la Science de l’ingénieur des ponts et chaussées. Dans cette pièce, il insiste sur l'importance de la coupe des pierres, et annonce l'intention delà traiter avec soin. Il apprécie ensuite les Traités de La Rue et de Frézier, comme ou-
- 1. Opuscules, 1. IV, page 211.
- 2. Au lieu de « que bientôt, » on lit b qu’en l’an IX. b
- :}. Notice sur les travaux et Us tances de Prony {Opuscules, t. lit, p. 113>.
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- irrages didactiques, en des ternies que je trouve sévères, mais qui témoignent d’une connaissance approfondie du sujet'.
- |9] Le Comité des Fortifications a eu dans l’origine des discussions avec l’École polytechnique, mais on ne voit pas qu’il ait réclamé contre le mode d’enseignement adopté pour la stéréotomie.
- Pendant sa session de l’an IX, le conseil de perfectionnement régla le programme pour les Écoles de l’artillerie et du génie. On lit dans cette pièce, à la colonie des exercices que l’on devait demander aux élèves :
- « Résolution graphique de différents problèmes de coupe des pierres et de charpenterie, avec les considérations qui tiennent aux procédés de l’art des constructions. Calcul des poussées et portées; rédaction de toutes les épures lavées et coloriées; mémoire raisonné sur les moyens d’exécution. »
- Les corps militaires paraissent avoir pensé que, pour la Stéréotomie, on devait, dans les Écoles spéciales, compléter seulement l’instruction que les élèves avaient acquise à l’École polytechnique. On ne doit pas être surpris que le génie ait accepté sans difficulté l’établissement d’un mode d’enseignement qui avait pris naissance à l’École de Mézières. D’ailleurs les ingénieurs militaires étaient engagés, pour d’autres sujets, dans une lutte assez vive avec l’École polytechnique, et devaient par suite éviter des discussions sur toutes les questions qu’ils pouvaient regarder comme étant d’un intérêt secondaire.
- [10] Le système d’enseignement de Monge a d’abord été peu remarqué en dehors des services publics. Dans son important ouvrage sur l'art de bâtir, publié de 1802 à 1817, Rondelet suit un mode d’exposition très-différent : il parle d’abord des matériaux, puis de la maçonnerie ; il fait ensuite connaître les principaux
- 1. L’exemplaire que I on trouve dans les Opuscules (t. 1, p. 9) porte, eu remplacement de la première page, un carlou sur lequel le style a été modifié d’après les idées républicaine*. et qui peut induire en erreur sur la date réelle.
- L’AdmiDUtralUra des ponis et chaussée* a envoyé ce programme & tou* les ingénieurs, en leur demandant de fournir à Pronv les renseignements qui lui seraient utiles.
- Legrand ingénieur, incessamment chargé de travaux Urgents et difficiles, n’a pas pu accomplir son projet.
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- résultats donnés par l’expérience sur la stabilité des voûtes, et il n'aborde la description des appareils que lorsqu’il peut justifier les dispositions adoptées.
- L'ouvrage de Rondelet a été parfaitement accueilli ; plusieurs éditions en ont été faites, et les architectes le consultent souvent; mais il n’a pas été imité pour l’enseignement de la coupe des pierres. Peu à peu les disciples de Monge ont introduit, dans les établissements oü leur influence s’est étendue, la méthode qui consiste à commencer l’enseignement de la Construction par l’exposition des tracés de la Stéréotomie.
- Je suis entré dans ces détails un peu minutieux, parce qu’il est important de savoir comment une méthode, qui paraît avoir de grands inconvénients et dans laquelle les études suivent uu ordre contraire à celui du développement naturel des connaissances, a pu se faire accepter presque universellement dans notre pays.
- [Il] Je me propose maintenant de rechercher quels ont été les résultats : une circonstance particulière permet de les apprécier avec une certaine exactitude.
- L'établissement des chemins de fer a nécessité la construction de ponts sous des obliquités plus grandes que celles qui étaient autrefois admises. L’art des arches biaises s’est constitué dans uu pays où les doctrines et la méthode d’enseignement de Monge n’avaient pas pénétré; mais il a reçu en France quelques modifications, et de nombreux Mémoires ont été publiés à son occasion. Leur lecture fait connaître les diverses opinions sur les principes qui doivent diriger l’architecte dans la division d’une voûte en voussoirs.
- Plusieurs ingénieurs pensent qu’il faut seulement se préoccuper d'avoir des pierres terminées par des angles droits. En général, cependant, les auteurs considèrent la question comme étant, au moins en partie, du domaine de la mécanique. Les uns regardent que les pressions qui se développent doivent être dirigées vers les points d’appui par un appareil convenable; les autres croient que ces forces ne dépendent pas de l’appareil ; enfin ces derniers ne sont nullement d’accord sur la direction dans laquelle les poussées s’établissent.
- On remarque des divergences tout aussi grandes dans les procédés d’investigation. Quelques ingénieurs présentent des raison-
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- nementsde simple géométrie; d'autres consultent la théorie de l’élasticité: beaucoup recourent à la mécanique des solides invariables; enfin quelques-uns pensent que l’expérience peut seule donner des indications certaines. La discussion n'a fait qu'augmenter la confusion : chacun raisonne d’après son principe, et les arguments se croisent sans se répondre*.
- Je désirerais beaucoup que les personnes qui s’intéressent à l'enseignement de la Stéréotomie parcourussent les principaux Mémoires publiés sur l’appareil de l’arche biaise. J’ai donné des indications qui peuvent faciliter ce travail1 2. Je crois qu’on sera surpris de la profonde divergence des opinions, et cependant en théorie l’appareil d’une arche droite ou biaise est relativement simple, parce que toutes les pierres ne sont soumises qu’à des forces de compression.
- [12] Je suis convaincu que l’on aurait obtenu de meilleurs résultats si la coupe des pierres avait été professée conformément aux idées de Prony, de manière que le professeur de Stéréotomie, en parlant des escaliers, des trompes, des plates-bandes, etc..., eût pu faire connaître les résultats de l’expérience sur l’établissement de ces divers ouvrages, et discuter les cas où. des moyens artificiels de consolidation deviennent nécessaires.
- Cet enseignement, imité des anciens auteurs et analogue au mode d'exposition adopté par Rondelet, se serait progressivement amélioré; les diverses opinions auraient été examinées et classées, et la confusion qui existe maintenant n’aurait pas pu se produire.
- 1. J’ai été engagé dans cette discussion, et le* critiques ne m’ont pas été épargnées. On a dit, notamment, que ma doctrine était excellente pour un cour* de Géométrie descriptive, mais que Je négligeais diverses circonstances dont le* ingénieurs doivent tenir compte. Je crois que ce reproche n’avait aucun fondement, et qu’on ne me l’adressait que parce que je professe la Géométrie descriptive. Je me suis défendu de mon mieux.
- J’ai reçu, pour la Stéréotomie, l’enseignement géométrique établi par Monge et j’en ai naturellement subi l’influence dons une certaine mesure. Si ees premières leçons ont réellement fait sur moi une impression durable, Je n’en dois désirer que plus vivement de voir l’enseignement de la Construction rétabli sur ses véritables bases.
- 2. Mémoire sur l’appareil de rarche biaise suivi d’une analyse des principaux ouvrages publiés sur celle question [Annales, t. IX, fascicule 3).
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- Un professeur règle ses leçons d’après l’étendue des connaissances de ses auditeurs. S'il doit présenter des considérations générales sur l’appareil des voûtes à des élèves ayant étudié les conditions de l'établissement des maçonneries, il est obligé d’avoir égard à l’action de la pesanteur, et ne saurait admettre pour la division en voussoirs une solution indépendante de la direction de cette force.
- [13] Philibert Delorme, qui a révélé les tracés de la coupe des pierres, avait conçu le plan d’un traité rationnel de Stéréotomie. « J’eraploieray, dit-il, le tems qui me sera plus à propos à revoir Euclide et accommoder sa théorique avec la pratique de notre architecture, lui accompagnant Yitruve, et le réduisant à une certaine méthode. »
- Il me paraît difficile de mieux définir les conditions que I on doit se proposer de remplir dans un Traité de coupe des pierres. La première difficulté, l’explication géométrique des traits doit être considérée comme résolue depuis la publication de l’ouvrage deFrézier. Personne n’a encore satisfait complètement à la seconde condition, et Monge s’est éloigné du but parce qu’il a abandonné Yitruve.
- [14] En Angleterre la Stéréotomie est restée jointe à la Construction. Les traités de coupe des pierres de Nicholson et de Dobson, qui sont, je crois, les plus répandus, ont pour titres : le premier, A popular and practical treatise on masonry and stonecut-tiny; le second, The rudiments of masonry and stonecuttrng. Je ne prétends pas que ces ouvrages soient au-dessus de toute critique, mais les conditions essentielles de l'art y sont beaucoup moins négligées que dans les traités des auteurs de l’école de Monge.
- Il importe de remarquer que nous avons devancé de deux siècles les Anglais pour les publications sur la coupe des pierres. Le Traité d'Architecture de Philibert Delorme est de 1567, et le livre du général Yallancey, qui paraît être en Angleterre le plus ancien ouvrage sur le trait, n’a été publié qu’en 1706.
- [13! Si maintenant nous examinons l’enseignement de la coupe ; des pierres d’un point de vue plus modeste, et comme ayant uniquement pour but de familiariser avec la pratique de l’art de
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- l’a p pareil leur, nous trouverons que la méthode de Monge présente deux inconvénients.
- Le premier consiste en ce que. dans les exercices qu’on propose aux élèves, on ne peut faire porter le problème que sur des détails secondaires. Il est impossible de demander à des personnes étrangères à l'art des constructions une étude sérieuse comprenant, pour un ouvrage un peu difficile, la détermination des formes et de l’appareil en satisfaisant à toutes les conditions de stabilité et de facile exécution. Or, ce sont les travaux de ce genre qui sont les plus profitables.
- Le second inconvénient résulte de ce que l’enseignement dé la Stéréotomie se trouve confiné aux premières études1. Au moment où les élèves arrivent sur les chantiers comme architectes ou ingénieurs, leur attention n’a pas été appelée sur les tracés depuis plusieurs années. Ils sont obligés de revoir ces questions avec soin, et si quelques-uns négligeaient de le faire, ils se trouveraient dans la nécessité de confier à des subalternes diverses études de détail ; ils ne pourraient guider un contre-maître embarrassé ni, à plus forte raison, former des appareilleurs.
- Je soumets ces observations aux ingénieurs qui ont construit de grands ouvrages en maçonnerie.
- [16] J’ai entendu quelques personnes dire que l’ingénieur et l’architecte n’ont pas besoin de connaître toutes les ressources du trait, et qu’ils doivent se réserver pour des travaux d’un ordre plus élevé.
- Monge n’envisageait certainement pas les choses de cette manière quand il a organisé l’enseignement des arts graphiques. Je crois, d'ailleurs, que plusieurs questions de stéréotomie doivent être rangées parmi les problèmes difficiles de l’art des con-
- 1. Le» idées qui ont présidé à l’organisation de renseignement à l'École polytechnique sont exposées dans mie pièce officielle publiée sous le titre de Développements sur f enseignement adopté pour l’École centrale des travaux publies. On y lit à l’ariiclc de la seconde année : < Le deuxième et le troisième mois seront consacrés à l’élude de la construction des ponts. Il ne sera plus question du trait que tous les élèves auront appris dans la première année, mais de tous les travaux relatifs à la construction... »
- D’après Fourey, la main de Monge est fortement empreinte dans ce document (Hitt. de rÉcole polyteeh.f p. 41).
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- structions1. Quoi qu’il en soit, j’ai raisonné dans l’hypothèse que l’instruction des ingénieurs sur le trait devait être égale à celle des bons appareilleurs.
- Ce serait, au moins en apparence, un singulier paradoxe que de donner aux ingénieurs des connaissances mathématiques élevées, comme on le fait, à des degrés divers, dans la plupart des écoles, et de ne pas les familiariser avec la géométrie des chantiers.
- Si l’on adoptait l’opinion que je viens d’indiquer et que, du reste, je neveux pas discuter plus longuement, on pourrait diminuer considérablement le travail des élèves, et cependant leur donner des notions exactes sur la coupe des pierres.
- Examen de rarticle de Monge sur remploi des lignes de courbure en Stéréotomie.
- [17] La théorie de Monge pour l’emploi des lignes de courbure de l'intrados comme lignes d’assise a été la première et la plus remarquée des productions de la méthode dans laquelle on considère la Stéréotomie comme une science presque entièrement géométrique. On sait depuis longtemps que cette théorie n’est pas exacte; cependant l’article dans lequel le célèbre géomètre arrive àconclureque « la division d’une voûte en voussoirs doit toujours être faite suivant les lignes de courbure de la surface de la voûte * est encore regardé par quelques personnes comme un modèle, et on le place assez souvent sous les yeux des commençants. Je crois en conséquence qu’il est utile de le discuter minutieusement. J'examinerai d’abord la partie où une question de Mécanique est transformée en un problème de Géométrie, et ensuite les passages où Monge développe des considérations de Géométrie et de Construction.
- [18] La base de la théorie de Monge est exposée dans la phrase suivante2 :
- 1. Je place dans ce nombre toutes les constructions qui, sous le rapport de l’appareil, ne rentrent pas dans les types connus et classés ; par exemple l’établis* sement d’une arche avec des conditions notablement différentes de celles que l'on rencontre dans la pratique ordinaire pour le biais, le surbaissement et la pente des lignes de naissance.
- 2. L'article de Monge est à la On de sa Géométrie descriptive. Il est trop connu pour que je regarde comme nécessaire de le reproduire en entier. On pourra d'ailleurs le trouver dans le Mémoire que j’ai inséré au tome IX de ce Recueil.
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- « Cne des principales conditions auxquelles la forme des joints des voussoirs doit satisfaire, c'est d être partout perpendiculaires à la surface de la voûte que ces voussoirs composent. Car, si les deux angles qu’un même joint fait avec la surface de la voûte étaient sensiblement inégaux, celui de ces angles qui excéderait l’angle droit serait capable d’une plus grande résistance que l’autre, et dans l’action que deux voussoirs consécutifs exercent l’un sur l'auire, l’angle plus petit que l’angle droit serait exposé à éclater, ce qui, au moins, déformerait la voûte, et pourrait même altérer sa solidité et diminuer la durée de l’édifice. »
- Il est important, sans doute, que les angles des voussoirs n'éclatent pas, mais ce résultat est tout à fait insuffisant pour assurer la stabilité d’une construction. L’angle droit n'a d'ailleurs en lui-même et par sa nature aucune vertu pour produire l’équilibre; il n’est utile qu’autant qu’on le place d’une manière convenable par rapport aux pressions qui doivent se développer. Si l’on ne s’inquiète pas de la direction de ces forces, les appareils qu’on pourra imaginer en enchâssant les unes auprès des autres des pierres taillées sous des faces rectangulaires n'auront absolument aucune valeur.
- De ce que, dans le tassement des maçonneries d’une plate-bande, les angles aigus des claveaux sont quelquefois brisés, il ne s’ensuit pas qu'on puisse assurer l’équilibre en établissant les lits perpendiculaires à la face plane qui forme la douelle. Les angles droits que les pierres auraient alors ne sauraient, en effet, les empêcher de tomber.
- Je pourrais multiplier les exemples de ce genre. Celui d’une plate-bande n'offre aucun autre avantage que sa simplicitéx.
- Dans un appareil quelconque, on doit rechercher d’abord les conditions qui assurent la stabilité; ensuite, si cela est nécessaire, on fait disparaître par divers artifices les angles trop aigus que certaines pierres pourraient présenter.
- Après la phrase que j'ai citée, Monge passe à la division d’une voûte en voussoirs; sa seule préoccupation est d'avoir les pierres comprises sous des faces orthogonales et d’une taille facile.
- Le problème aiusi posé est du ressort de la géométrie.
- 1. J’ai examiné celle question avec quelque soin dans mon Mémoire sur l’Appareil de l’arche biaise.
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- [19] Pour obtenir des voussoirs dont les angles soient droits, Monge divise l'intrados par des lignes de courbure, et forme les lits et les joints avec des surfaces lieux de normales à la douelle.
- La position des courbes de tête sur l'intrados est une des données du problème, et n'a aucune relation nécessaire avec les lignes de courbure. Il en résulte que, dans la disposition prescrite par Monge, les voussoirs des têtes qui sont très-importants peuvent avoir des angles de toutes les grandeurs.
- Monge raisonne comme si l'intrados était une surface géométrique complète. Les voussoirs qu'il définit ont en réalité des angles droits quand les courbes de tête et les lignes de naissance sont des lignes de courbure, et que d'ailleurs l'intrados n’est pas interrompu par des lunettes; mais ce n’est là qu’un cas très-particulier.
- [20] D’après Monge, on ne peut avoir des surfaces convenables pour les lits et les joints que si l’on a divisé l’intrados par des lignes de courbure.
- Le célèbre géomètre commence par dire : « Lorsqu’il est nécessaire que les joints des voussoirs soient des surfaces courbes, on les compose, autant qu’il est possible, de surfaces développables ; » puis après avoir posé le principe de l'angle droit, il ajoute : « Lors donc que la surface d’un joint doit être courbe, il convient de l’engendrer par une droite qui soit partout perpendiculaire à la surface de la voûte, et si l'on veut de plus que la surface du joint soit développable, il faut que toutes les normales à la surface de la voûte, et qui composent, pour ainsi dire, le joint, soient consécutivement deux à deux dans un même plan. »
- Je crois voir là une inattention : une surface réglée peut couper une seconde surface à angle droit, sans que ses génératrices lui soient normales.
- : Considérons une courbe tracée sur un intrados et d’ailleurs quelconque : l’enveloppe d'un plan tangent à cette ligne et normal à la douelle à son poiut de contact est une développable qui rencontre à angle droit l’intrados, bien que ses génératrices rectilignes lui soient obliques. On trouve par cette surface une solution approximative du problème géométrique que Monge s'est posé.
- Que l'on trace sur un
- intrados deux séries de lignes rectangu-
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- laires, les unes normales aux courbes des têtes et continues, les autres composées de segments limités aux premières; que par ces lignes on fasse passer des surfaces développables engendrées comme il vient d'être indiqué, et on aura une division de la voûte satisfaisant à peu près aux conditions prescrites par Monge.
- Cette solution peut en général être adoptée pour les berceaux simples avec têtes planes ou légèrement courbes, car alors les pressions sont sensiblement parallèles à l’intrados et aux têtes, même dans le cas où il y a du biais. Il en résulte que, si les faces des voussoirs se coupent sous des angles droits, des lits se trou vent à peu près normaux aux pressions.
- [21] On doit d’ailleurs remarquer qu’il n’est nullement nécessaire qu’une surface soit rigoureusement développable par son mode de génération, pour que, dans l’étendue qui correspond à un voussoir, on puisse en faire le développement avec le degré d’exactitude que comportent les opérations de la stéréotomie. L’école de Monge est très-sévère sur ce point1; mais les meilleurs appareilleurs admettent dans certains cas le développement de surfaces qui ne sont même pas exactement réglées, telles que les douelles d’un berceau tournant quand les arcs de la méridienne compris entre deux lignes d’assise ne diffèrent pas sensiblement de segments de droites. Frézier a présenté sur ce sujet des observations judicieuses dans le quatrième livre de son Traité.
- La condition d’avoir pour les joints des surfaces lieux de normales à la douelle et pouvant être développées laisserait en réalité une certaine latitude pour le tracé des lignes de division de l’intrados. Du reste, le plus souvent, on ne se préoccupe en aucune manière d’avoir des joints développables.
- Dans un appareil important, celui des arches biaises, on a été conduit, en cherchant à diminuer les difficultés de la taille, à prendre pour lits des surfaces gauches, tandis que la théorie indique des cylindres.
- [22] Je passe maintenant aux considérations relatives à la construction. On doit se rappeler qu’elles sont présentées à des
- 1. Vojex Eiseoman [Journal de l’Ecole polytechnique, cahier 2, page 100); VaUée (Spécimen de la coupe det pierres, page 118).
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- élèves qui, étant encore étrangers à l'Architecture, ne peuvent corriger ce que les énoncés ont d’insuffisant ou de défectueux.
- Dans une voûte bien construite, deux des quatre faces latérales d’un voussoir ordinaire sont à peu près normales aux pressions ; les deux autres leur sont parallèles. On appelle les premières lits et les secondes joints1. L exactitude de la taille est plus nécessaire pour les lits que pour les joints2 * * * * * 8. Celte distinction est capitale en Stéréotomie. Ainsi, dans la taille par biveaux, on doit éviter d‘établir un lit ou une douelle d’après sa position par rapport à un joint.
- On lit dans un rapport sur les cintres du pont d’iéna, fait par Prony, le 16 mars 1810 : « Les ciments n'ont pas seulement pour objet de faire adhérer les pierres les unes aux autres’, mais encore de former entre les cours de voussoirs des espèces de coussins qui doivent être assez épais pour que les voussoirs ne s’appuient jamais à nu, les uns contre les autres; car, si un pareil contact avait lieu sous des pressions aussi énormes que celles qui s’exercent dans de semblables circonstances, la rupture des arêtes des voussoirs et celle des voussoirs eux-raêmes en résulterait nécessairement*. »
- Dans les joints le mortier est moins utile que dans les lits; il sert à lier les pierres et à empêcher qu’il n’y ait des vides, mais non pas à transmettre et à répartir les pressions.
- Après avoir présenté ces détails pour ceux des lecteurs qui ne seraient pas familiarisés avec la Construction, je reviens à Monge.
- [231 On lit dans son article :
- € Chaque voussoir a plusieurs faces qui exigent la plus grande attention dan» l’exécution : 1° la face qui doit faire parement, et qui, devant être une partie de la surface visible de la voûte, doit
- 1. Quelques architectes emploient les dénominations de joints horizontaux, joints montants ; on dit aussi joints continus et joints discontinus.
- 2. Dans les grands ouvrages, Perronet voulait que les pierres Tussent taillées
- sans démaigrissement sur touiel’étendue des lits ; mais, en général, Il n’exigeait
- une aussi bonne exéeulion sur les joints que pour les deux tiers de leur longueur
- (art. 75 et 76 du devis du pont Louis XVI, art. 64 du devis du pont de Neuilly).
- Je cite Perronet parce que ses ouvrages, encore très-consultés aujourd'hui,
- faisaient autorité du temps de Monge.
- 8. Papiers du baron de Prony, portefeuille 60, dossier I, pièce 1261» [Bibliothèque de l'Ecole des ponts et chaussées).
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- être exécutée avec la plus grande précision; cette face se nomme douelle; *2° les faces par lesquelles les voussoirs consécutifs s’appliquent les uns contre les autres on les nomme généralement joints. Les joints exigent aussi la plus grande exactitude dans leur exécution; car la pression se transmettant d’un voussoirà l’autre perpendiculairement à la surface du joint, il est nécessaire que les deux pierres se touchent par le plus grand nombre possible de points... »
- Monge dit dans un autre passage que o les joints d’un même voussoir doivent être rectangulaires entre eux. » Il confond donc sous la dénomination générale de joints toutes les faces d’application des voussoirs. D'après cela, sa théorie de la transmission des pressions normalement au joint n'offre pas un sens bien clair.
- Selon Prony, les voussoirs de deux cours ne doivent pas s’appuyer à nu les uns contre les autres, et Monge regarde comme nécessaù'e qu’ils se touchent par le plus grand nombre possible de points.
- On voit que ces deux hommes célèbres ne sont jamais d’accord dans les questions relatives à l’art de l’ingénieur.
- Les raisonnements de Monge concernent un genre de maçonnerie dans lequel les pierres seraient posées sans cales ni mortier et devraient être peu polies. Les anciens ont employé cette méthode, et avant que l'usage des bons ciments se fût répandu, quelques auteurs ont conseillé d’y revenir pour éviter les tassements; mais de semblables procédés ne paraissent possibles que quand les faces d’application des voussoirs sont pianes, or les considérations que Monge développe se rattachent à une théorie générale des joints courbes.
- En fait, à l’époque où Monge a écrit, on posait les pierres d’appareil sur des cales généralement en bois et quelquefois en plomb; on fichait ensuite le mortier. Après ledécinirement, la pression était transmise entre les voussoirs des différentes assises, par l'intermédiaire du mortier et des cales.
- Je ne m’arrêterai pas à indiquer les divers modes de pose employés maintenant. Celte question u’aurait ici aucun intérêt.
- En résumé, le passage que j’ai reproduit pouvait donner de fausses idées aux commençants, et notamment les induire en erreur sur le degré d’exactitude nécessaire dans la taille des différentes faces d’un voussoir.
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- [24 j Je continue les citations :
- « Quant aux convenances particulières, il y en a de plusieurs sortes, et noire objet n’est pas ici d’en faire l'énumération ; mais il y en a une principale, c’est que les lignes de division des vous-? soirs qui, comme nous venons de le voir, sont de deux espèces1, et qui doivent se rencontrer toutes perpendiculairement, doivent aussi porter le caractère de la surface à laquelle elles appartiennent. Or il n’existe pas de ligne sur la surface courbe qui puisse remplir en même temps toutes ces conditions, que les deux suites de lignes de courbure, et elles les remplissent complètement. »
- La Stéréotomie est une science positive; elle a pour base l’expérience, pour guides la Mécanique et la Géométrie. On ne peut sans de graves inconvénients introduire dans ses spéculations des •appréciations vagues et incertaines comme celles qui précèdent.
- [25] On lit plus loin : « Avant la découverte des considérations géométriques sur lesquelles tout ce que nous venons de dire est fondé, les artistes avaient un sentiment confus des lois auxquelles elles conduisent, et. dans tous les cas, ils avaient coutume de s’y conformer. Ainsi, par exemple, lorsque la surface de la voûte était de révolution, soit qu’elle fût en sphéroïde, soit qu'elle fût en berceau tournant, ils divisaient ses voussoirs par des méridiens et par des parallèles, c’est-à-dire par les lignes de courbure de la surface de la voûte.
- k Les joints qui correspondaient aux méridiens étaient des plans menés par Taxe de révolution : ceux qui correspondaient aux parallèles étaient des surfaces coniques de révolution autour du même axe; et ces deux espèces de joints étaient rectangulaires entre eux et perpendiculaires à la surface de la voûte. Mais, lorsque les surfaces des voûtes n’avaient pas une génération aussi simple, et quand leurs lignes de courbure ne se présentaient pas d'une manière aussi marquée, comme dans les voûtes en sphéroïdes allongés, et dans un grand nombre d’autres, les artistes ne pouvaient plus suffire à toutes les convenances, et ils sacrifiaient,
- 1. Monge dû en effet que certaines lignes divisent la voûie en assises, el d'autres une même assise en voussoirs, mais il se borne à cette simple énonciation.
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- dans chaque cas particulier, celles qui leur présentaient les difficultés les plus grandes. »
- L’appareil d’une voûte en sphéroïde est déterminé par la direction de la pesanteur et non par les courbures de la douelle.
- Si l'intrados à peu près hémisphérique et limité à un plan de naissance horizontal appartenait à une surface de révolution dont l'axe s'inclinerait vers l’horizon de quarante-cinq degrés, on n’appareillerait pas suivant des méridiens et des parallèles; on établirait des assises horizontales et on les boiserait par des joints verticaux.
- Les intrados sont soumis à de certaines conditions tant pour leur forme que pour leur position par rapport à la direction verticale, mais on ne saurait trouver à ces surfaces un caractère général et précis qui puisse devenir la base d’une théorie sur la division des voûtes en voussoirs. 11 arrive que dans deux ou trois cas très-simples, on prend des lignes de courbure pour lignes d’appareil. Cette circonstance méritait d’être signalée.
- Le passage qui précède peut faire penser que les anciens ap-pareilleurs ne procédaient qu’en hésitant. Il n’en est rien. L’art était parvenu à une grande perfection, en ce sens que l’on avait des tracés sûrs pour les divers problèmes que présentait l'Architecture. De nouveaux besoins ont fait surgir des questions qui n’avaient été que peu ou point étudiées, et c’est alors que les incertitudes ont paru.
- 2Gj Ainsi que je l'ai déjà dit (art. 17j, Monge conclut que « la division dune voûte en voussoirs doit toujours être faite par les lignes de courbure de la surface de la voûte; » mais il n’a pas cherché à appliquer cette règle. Les épures de coupe des pierres que l’on trouve dans la collection de l’École polytechnique sont établies d’après les anciens traits. Ainsi, dans le biais passé gauche, l’ar-rière-voussure de Marseille, la voûte d'arêtes en tour ronde et I’m-calier vis à jour, les lignes d’assise sur l'intrados gauche sont des droites ; dans la porte biaise rachetant un berceau cylindrique, on voit des coupes obliques sur la douelle du grand berceau; le biais passé cylindrique, la trompe biaise\ la vis Saint-Gilles présentent
- 1. L'exempte de la trompe biaise est particulièrement remarquable, parce que, d’après Eiicnman, on expliquait aux élèves l’application de la loi des ligues de courbure à celte voûte. [Journal de l'École pob,technique, cahier 3, p. 410.)
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- également des dispositions contraires à la règle des lignes de courbure.
- Les quatre éditions de la Géométrie descriptive (lu célèbre géomètre contiennent l'article où l’emploi de ces lignes est prescrit d’une manière absolue, et chaque année on faisait à l’École polytechnique un nouveau tirage des planches de la Collection, saus accommoder les appareils à la nouvelle théorie.
- Lorsqu’on entreprend de le faire, on rencontre des difficultés de tout genre. Dans le biais passé et l'arrière-voussure de Marseille, par exemple, on trouve pour lits, au lieu de plans perpendiculaires aux têtes, des surfaces d'une description compliquée qui arrivent obliquement aux plans de tête; de sorte que celte méthode, qui se présente comme devant donner des angles droits et des joints d’un tracé facile, conduit quelquefois à des obliquités excessives et à des tailles impossibles.
- Quant à la stabilité, il ne peut en être question. Se figure-t on une lunette, une arche d’un grand biais ou un escalier à voussures rampantes ayant des appareils tout différents de ceux 6 l’aide desquels on parvient aujourd’hui à les établir?
- (27) En résumé, je crois que l’idée capitale de l’article de Monge est inadmissible; que les considérations secondaires sont les unes peu exactes, les autres dépourvues de précision ; que les indications sur la construction des voûtes dénotent l’absence de connaissances suffisantes dans l’Art de la maçonnerie ; enfin que la conclusion est en contradiction avec les résultats les plus certains acquis à l’Architecture.
- Je regarde d’ailleurs que cet article a une grande importance en ce qu’il permet d’apprécier les préoccupations sous l’empire desquelles Monge a établi l’enseignement géométrique de la coupe des pierres, et les conséquences de ses leçons pour l’instruction des élèves.
- Dans un enseignement bien ordonné, chaque branche des connaissances est exposée après les études nécessaires, et avec tous les développements convenables. Les élèves comprennent alors les questions, et ne se laissent pas entraîner par des assertions gratuites.
- Je crois devoir parler avec netteté parce que la question est importante, et qu’une discussion sérieuse me paraît indispensable.
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- [28] J’ajouterai quelques mots., moins sur l’article de Monge que sur la question même de la division d'une voûte en voussoirs.
- Les mortiers jouent un grand rôle dans rétablissement des voûtes. Les bons ciments dont on dispose aujourd’hui établissent une grande adhérence entre les pierres, et diminuent beaucoup le tassement1. On peut par suite adopter pou-: l’appareil des dispositions plus hardies, et, d’un autre côté, accepter plus facilement des voussoirs avec des crossettes, ou en état de charge.
- Pour certains biais une arche doit être établie avec des assises droites, si l’on a de bons ciments, et il est nécessaire de recourir à des assises hélicoïdales quand on ne dispose que de mortiers ordinaires.
- On doit aussi avoir égard à la qualité et aux dimensions des pierres que fournissent les carrières.
- Dans son article, Monge ne dit rien des mortiers. Les anciens auteurs, il est vrai, n’en parient pas beaucoup, mais le point de vue est différent.
- La Rue etFrézier écrivent pour des architectes; ils présentent une série d’appareils, et leurs ouvrages sont en réalité plutôt des recueils que des traites; Monge s’adresse à des commençants et prétend établir une théorie générale.
- Comme professeur, j'expose des considérations sur la division d’une voûte en voussoirs, à la dernière leçon du cours, en faisant une revue des appareils. S’il me fallait résumer les règles dans une formule, je dirais, après Prony, que l'on doit avoir égard aux conditions assez nombreuses qui dérivent des loisde la statique, de la stabilité et de l'économie.
- Dans certaines constructions où la stabilité est facile à assurer, telles que les voûtes sphériques, on se préoccupe aussi quelquefois de l'effet que l’appareil produira pour la décoration.
- Coupe des bois.
- [29] Pour les tracés de la charpente on emploie souvent un seul plan de projection, toujours horizontal, et on place au-dessus
- 1. Les voûtes de plusieurs ponts récemment construits n’ont eu que des tassements insignifiants. Dans trois des cinq arches du pont Tilsilt, élevé à Lyon par M. Kleilz, avec quelques soins particuliers, la clef n’a pas éprouvé d’abaissement appréciable (arc de cercle ayant 22®,84 d’ouverture et 2",75 de llèche).
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- de lui, dans diverses positions. îa pièce que l'on veut (ailler. Les lignes ne sont pas reportées sur le bois de la même manière que sur la pierre. Les différences entre le (valide la charpente et celui de la coupe des pierres sont donc assez grandes au peint de vue du métier; mais il n’v a pas de distinction sérieuse à faire sous le rapport de la Géométrie, et on a pu appliquer sans effort îa Géométrie descriptive à la coupe des bois.
- Cet art est moins intimement lié à la composition des charpentes que la coupe des pierres à rétablissement des maçonneries. Connaître les principes de la mise sur ligne et du piqué des bois, savoir les tracés des entures et des assemblages habituellement employés, déverser et délarder une pièce rectangulaire, établir l’épure d'une pièce courbe telle qu’un limon d'escalier, voilà ses parties essentielles1; je dois reconnaître qu’elles sont presque entièrement géométriques, et qu’on a pu sans grand dommage transporter la coupe des bois dans la Géométrie et maintenir la composition des charpentes dans la Construction. Toutefois cette division d'un môme art en deux parties, dont les études sont ordinairement séparées par un assez long intervalle de temps, présente divers inconvénients que je crois utile de signaler.
- [50] Dans les épures d'exercice, qu’elles soient faites au crayon sur du papier, ou à la craie sur un tableau, on est obligé d’employer deux échelles différentes, l’une pour les dimensions transversales des pièces, l’autre plus petite pour les longueurs. Sans cela, l’échelle unique que l’on devrait adopter, eu égard à l’étendue dont on dispose, réduirait tellement les petites parties des assemblages que la figure serait peu distincte2.
- Les dessins de la coupe des bois donnent ainsi aux élèves élran-gers à la Construction des idées fausses sur les proportions des pièces. On peut sans doute tracer des brisures pour rappeler la convention faite; on peut aussi montrer des modèles cn reîiefet on ne néglige pas de le faire ; mais, malgré ces soins, les épures de charpente établies avant toute étude d’Architccture conduisent, en général, à des appréciations inexactes sur les grandeurs.
- 1. L'établissement des cintres des voûtes compliquées, et les cor.siructions en charpente par lesquelles on cherche à imiter les voùles en pierre, présentent quelques problèmes difficiles; mais ccs questions se rattachent à la coupe des pierres.
- î. Voir les observations présentées sur ce sujet par M. Emy, au commènce* ment du chapitre XIV de son remarquable Traité de l'art de la charpenterie.
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- [5r Depuis que la coupe des bois est séparée de la composition des charpentes» certains auteurs ont introduit des tracés dif-férentsde ceux qui sont adoptés1, et quelquefois on les a présentés aux élèves sans les prévenir de l’innovation. Je pourrais en citer plusieurs exemples; je me borne à indiquer l’emploi d’un para-boloïde dans le tracé des assemblages d’un limon d’escalier à courbe rampante.
- Dans un cours on doit exposer un Art tel qu’il existe, sauf à signaler ses imperfections, et à faire connaître les modifications qui paraissent utiles*. On aurait sans doute toujours observé cette règle pour la coupe des bois, si on l'avait enseignée au point de vue du métier; mais du moment qu’elle faisait partie de la Géométrie, les tracés ne présentaient plus que des problèmes graphiques, que l’on croyait pouvoir modifier à son gré, sans se préoccuper de diverses circonstances collatérales dont la pratique seule révèle l’importance.
- Monge voulait que l’on fit connaître aux élèves les tracés adoptés sur les chantiers. On lit, en effet, dans les Développements (art. 15, note), qu’un app'areilleur et un charpentier distingués dans l’art du trait doivent être attachés à l’École, et donner en grand des leçons sur la coupe des pierres et la coupe des bois3.
- Ces idées témoignent d’excellentes intentions, mais l’enseignement a subi l’influence inévitable de la méthode adoptée.
- 1. On lit dan» M. Ch. Dupin : a Les épures de charpente de l'École polytechnique doivent à M. Ferry les améliorations importantes qui les distinguent des tracés ordinaires des charpentiers. » (Essai historique sur les services et les travaux scientifiques de Gaspard Monge, p. 240.)
- Je crois que ces modifications n’ont pas été adoptée» sur ies chantiers.
- 2. C’est ainsi que procèdent les ingénieur» qui ont écrit sur l'Art de la Charpenterie. {Voir par exemple Etny, t. I, p. 500 et passlui.)
- 3. Je ne veux pas discuter dans ce travail la question de l'utilité que peuvent avoir des exercices en grand sur la coupe des pierres et la coupe des bois; je me bornerai à indiquer l'opinion 4 laquelle j'ai été conduit par une étude attentive. Je ne crois pas que l'on puisse établir avec avantage des travaux de ce genre dan? une école qui n’aurait pus un caractère tout & fait industriel et 4 laquelle ne seraient pas annexés des chantiers permanents.
- Je regarde comme très-utile de mettre des modèle? entre les mains des élèves, mais Je n'aitaebe que peu d'importance à la (aille de petits morceaux de bois ou de plûtre. Prony prescrivait de semblables exercices. Ne voulant pas engager une discussion sur ce sujet, j'ai cru inutile de reproduire la partie de son programme qui y est relative.
- Je sois convaincu que les élèves se familiariseronl promptement avec les pro-
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- En résumé, je crois qu'il n'est pas sans inconvénient d'enseigner la coupe des bois à des élèves complètement étrangers à l'Architecture, mais que cette disposition des études n’a eu aucune influence appréciable sur les développements de l'Art de la charpente dans notre pays.
- (5SÎJ Monge a publié, dans le premier cahier du Journal de l’école polytechnique, un article où, par des considérations relatives à la coupe des bois, il cherche à justifier la méthode de l'enseignement préalable de la Stéréotomie.
- < L'Art de la Charpenterie, dit-il, a quant à son objet le plus grand rapport avec celui de la coupe des pierres ; quant aux moyens et aux procédés d'exécution, il en est très-différent. Il n’y a pas d’art dans lequel la Géométrie ait été employée avec autant de succès ; il n’y en a pas dans lequel on fasse autant de sacrifices à la loi de continuité; et, quelque extraordinaire que cela paraisse on peut dire que la meilleure école préliminaire pour l’Architecture est l’étude de l’Art de la Charpenterie. Il est, pour ainsi dire, une application continuelle des principes rigoureux de la Géométrie aux règles flexibles des convenances de plusieurs genres. »
- Il me semble résulter de la première phrase, et même de tout le passage, qu’en disant « l’Art de la Charpenterie » Monge veut désigner la coupe des bois. Je trouve fort remarquable l'appréciation qu’il fait du trait de charpente, considéré en lui-même; mais si, comme je le pense, il a entendu que la coupe des bois doit être enseignée avant toutes les autres parties de l'Architecture, je 11e peux voir dans cette proposition qu'une assertion complètement gratuite.
- La loi de continuité est évidente dans certains traits de la coupc des bois1, mais j’avoue que je ne saisis pas bien son application ù l’Architecture, même après avoir étudié les explications don-
- cécé* pratique* du irait si, après avoir reçu te* explications qu'un professeur peut leur donner à l'amphithéâtre, ils ent de* facilités pour suivre des travaux de construction dans leurs détail*; tous les autres movens d'instruction me paraissent insuffisant*,
- t. Je crois que la coniihuilé dont parle Monge est la disposition géométrique qui a |«ur expression en Charpenterie !a toi des homologues. (Voir Emv, 1.1, p. i*JC et suivante*.)
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- nées parEisenman sur ce sujet. [Journal de fEcole polytechnique,
- 8“* cahier.)
- Dessin géométrique.
- rô5J J’ai dit (art. 46) que diverses personnes regardent la connaissance du trait comme assez peu utile aux ingénieurs. Une opinion du même genre, mais moins répandue, existe, je crois, à l'égard du. dessin. Je vais reproduire quelques lignes écrites par Navier sur cette question.
- « M. Bruyère, qu’assu rément personne n’accusera de n’avoir pas une idée juste de l’espritqueles ingénieurs doivent apporter dans l’exercice de leur profession, pensait qu’ils devaient former leur goût dans une étude assidue des arts du dessin, et se maintenir, comme il l’a fait lui-même jusqu’aux derniers instants de sa vie, dans l’habitude d’exprimer l^irs idées et d'en étudier les combinaisons par le moyen du dessin ; méthode d’investigation bien plus puissante que celle qui consisterait à se borner à une simple contemplation intellectuelle. Ajoutons que tous les ingénieurs qui ont acquis de la réputation en France dans le dernier siècle. MM. Perronet, de Cessait, Gauthev ont agi d’après les mêmes principes, aussi bien que les ingénieurs anglais les plus célèbres. » (Annales des ponts et chaussées, 1833, 2* semestre.)
- Je m'occuperai des différents modes de dessin géométrique. Le dessin pittoresque et le lavis sont utiles & l’ingénieur, mais ils ne rentrent pas dans le cadre de cette étude.
- Perspective.
- [54] Le trait de Perspective comprend tous les tracés qui servent à établir, sur un plan, la projection conique d’un objet donné dans les conditions nécessaires pour obtenir une bonne représentation ; à faire sur cette projection les diverses constructions utiles dans le dessin, notamment la détermination des ombres ; enfin à revenir d'une perspective aux figures géomélrales, lorsque cela est possible. Les tracés des bas-reliefs dépendent encore du trait de Perspective. Je ne parle pas des tableaux courbes, parce qu’en général on les obtient en craticulant d'après des perspectives planes.
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- Ces opérations constituent un art important, très-utile à l'architecte qui sur des ligures géométrales ne pourrait apprécier que d’une manière imparfaite les effets que produira l’édifice qu’il a projeté. Les saillies disparaissent sur une élévation; on cherche, il est vrai, à les rendre sensibles, par des traits ressentis ou par des ombres, mais ces deux procédés sont insuffisants. D’un autre côté, dans le dessin ordinaire de l’Architecture, les diverses parties d’un édifice sont représentées sur des élévations distinctes, et quand il y a des différences d’ornementation entre deux façades contiguës, ce qui arrive souvent, on prévoit difficilement les contrastes et les harmonies qui se produiront dans une vue oblique.
- [58] En Perspective, l’exactitude relative doit être surtout recherchée. On peut sans grand inconvénient augmenter ou diminuer les dimensions d’un perron ou même le déplacer légèrement; mais le3 arêtes parallèles doivent converger vers un même point, et il est essentiel que les hauteurs des marches d’une part, et leurs girons de l’autre, correspondent à des longueurs égales. Quand on dessine une arcade, l’œil n’aperçoit pas les petits défauts que peuvent avoir les courbes des deux têtes, mais il est choqué si ces lignes ne représentent pas dans l’espace des arêtes identiques.
- La perspective des moulures a une grande importance; car, dans l’étude d’un édifice considérable, il est essentiel que l’architecte puisse apprécier l’effet que l'ornementation produira de différents points de vue. Or, les lignes d’une corniche sont très-rapprochées les unes des autres, et des erreurs même peu considérables dans leurs positions relatives, en perspective, modifieraient d’une manière sensible la modénature.
- D’après cela, pour que l’on obtienne de bons résultats, le trait doit présenter des constructions bien liées, c’est-à-dire telles qu’en général chacune des petites erreurs que l’on commet, quand on opère rapidement, déplace simultanément tous les points d’un groupe et non pas un seul d’entre eux.
- Il est ensuite à désirer que l’on ait des vérifications dans le cours du travail, pour que les inexactitudes soient promptement reconnues.
- Les figures géométrales qui servent à l’établissement d’une
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- perspective ont souvent des échelles differentes. Quelquefois certains détails d’une façade sont donnés à une échelle plus grande que l’élévation générale. Les tracés doivent pouvoir s’accommoder sans effort à ces diverses circonstances.
- On voit que le irait de Perspective présente des difficultés d'une nature assez délicate. En Stéréotomie, les données sont toujours introduites de la même manière; on opère par épures régulières et sinon constamment rigoureuses, du moins complètement géométriques : les opérations graphiques de ces deux arts sont dans des conditions très-différentes.
- [56] Quand Monge s’est occupé de la Perspective, le trait de cet art n’avait pas atteint le degré de perfection et d’unité auquel celui de la coupe des pierres était parvenu, mais cependant plusieurs problèmes difficiles avaient été résolus. Ainsi on trouve de bons tracés pour la détermination directe des ombres sur un tableau, dans le traité écrit en 1642, par un Parisien de la Compagnie de Jésus.
- L’ouvrage de Jeaural, qui est de 1750, donne de plus la construction des images par réflexion dans divers cas, et la détermination du contour apparent d’une surface, comme enveloppe des perspectives de ses lignes génératrices1 2.
- Monge ayant érigé le trait de la coupe des pierres en trait universel, devait naturellement l’appliquer à la Perspective. Nous possédons de lui, sur cette question, un Mémoire qu’il a rédigé à Mézières3, une leçon recueillie et publiée par Brisson et les épures de la collection de l’École polytechnique.
- Lorsqu’un objet est déterminé par des figures géométrales on peut, par les procédés ordinaires de la Géométrie descriptive, construire sa perspective sur un plan donné et pour un point de vue connu. Les tracés doivent être faits avec une grande exactitude, parce qu’ils manquent de ce genre de précision d'ensemble dont j’ai parlé à l’article 35. Us présentent d’ailleurs des difficultés d’une nature spéciale.
- 1. U est possible que L’on trouve ces traits dans «les ouvrages plus anciens. Je n'affirme rien à cet égard.
- 2. On doit ia connaissance de ce travail à Olivier qui 1 avait Irouvé dans les
- irchlves de l’École de Mds. (Applications de la géométrie descriptive, p. ICI .)
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- Presque toujours dans le dessin d'un édifice on représente deux façades. Or chacune d’elles est donnée par une élévation distincte; il faut en conséquence, pour établir une perspective, considérer des projections sur un plan horizontal et deux plans verticaux. Souvent le tableau n’est perpendiculaire à aucun de ces derniers.
- Comme de plus le point de vue se trouve ordinairement en dehors de la feuille de dessin, et que les ligures géoraétrales sont quelquefois à des échelles différentes, la méthode conduit à des tracés très-pénibles dans la plupart des applications sérieuses. Il n’est pas possible de l’employer quand on veut déterminer directement sur un tableau des ombres, des images par réflexion, des intersections de voûtes, etc. Enfin elle ne donne aucun procédé pour restituer les ligures géométrates, d'après une perspective.
- [57] Les disciples de Monge ont développe sa méthode de perspective, mais plusieurs d’entre eux en reconnaissaient les inconvénients.
- En 1807, Hachette a publié sur la Méthode des points de concours, c’est-à-dire sur l’ancien trait, un article qui contient le passage suivant :
- « Dans l’enseignement de cet art (l’Architecture), tel qu’il se fait à l’École polytechnique, on emploie les dessins géoméiraux pour la composition des monuments, et on fait sentir aux élèves l’utilité des dessins perspectifs pour juger de l’elfet des compositions. Il serait donc à désirer que ceux de MM. les élèves qui désirent cultiver plus particulièrement l'Architecture, connussent les méthodes de Perspective plus faciles et moins longues que la méthode générale qui est l’objet d’une partie de mon Cours de Géométrie descriptive. Je me suis proposé de leur faire connaître la méthode des points de concours. Les auteurs des Traités de Perspective l’ont bien indiquée; mais mon objet est d’éviter à nos élèves la lecture longue et pénible des livres qui ont été écrits sur cette matière, et de leur faire voir comment cette méthode pratique se déduit de nos principes de Géométrie aux trois dimensions. » (Correspondancesur l'Ecole polytechnique, vol. I, p. 313.)
- Après avoir lu ce passage, on se demande pourquoi on n’en-
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- soignait pas à tous les élèves la méthode pratique, celle qui était la plus facile et la moins longue.
- [58] Vallée émet des opinions analogues à celle de Hachette, et les appuie de considérations très-judicieuses. En parlant de la méthode de Perspective par les procédés de la Géométrie descriptive, il dit :
- a Elle est simple, facile à se mettre dans la mémoire, et la seule qui soit applicable aux tableaux courbes'.
- a Mais elle n'est pas sans inconvénients : elle exige, quand le point de vue est éloigné, des constructions très-étendues; elle donne une ligne droite par le moyen de points qui se construisent un à un, ce qui rend les petites erreurs inséparables de chaque opération souvent très-préjudiciables à l'elfet du résultat; enfin on ne peut s’en servir facilement, qu'en construisant préalablement des projections de l’objet, sur lesquelles le tableau soit représenté d’une manière extrêmement simple.
- « Ce dernier inconvénient est surtout très-grave.... » (Science du dessin, art. 217.)
- 11 est remarquable de voir une méthode aussi sévèrement critiquée par les auteurs mêmes qui l’exposent et la développent.
- Les observations de Vallée sur les petites erreurs qui deviennent très-préjudiciables à l’etfet du résultat confirment les observations que j’ai présentées à l'article 35.
- [59] Les idées de Monge sur la Perspective n’ont pas pénétré dans les écoles de dessin ni dans les ateliers des artistes. Plusieurs auteurs ont publié des ouvrages dans lesquels l’ancien trait est exposé et appliqué à de nouveaux problèmes, notamment à la représentation des objets éloignés, question importante dans laquelle les tracés ordinaires ne donnent pas une exactitude suffisante. L’art de la Perspective a ainsi continué de progresser dans notre pays.
- * Les établissements peu nombreux dans lesquels la méthode par la Géométrie descriptive a été adoptée n’ont pas obtenu, je crois, des résultats bien avantageux. Les élèves ont appris à discuter
- I» J’ai <Wjà dil que l’on construit les perspectives sur tableaux courbes en craiiculant d’après des perspectives planes.
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- les formes singulières que présentent les cônes circonscrits aux surfaces, mais ils ne se sont pas familiarisés avec les tracés pratiques1 2.
- Les conséquences sont faciles à apprécier.
- Les ouvrages écrits sur l'état des constructions dans le dernier siècle contiennent, en général, des perspectives qui en facilitent beaucoup l’étude*, et on ne trouve plus que des figures géoraé-traies dans les ingénieurs de l’école de Monge.
- La photographie ramène les perspectives; elle rend de grands services, mais on ne peut l’employer que pour représenter un objet qui existe, vu d’un point dont l’accès est facile.
- La perspective par le trait permet seule à un ingénieur d’apprécier et de faire facilement comprendre le caractère et les dispositions de l’édifice qu’il a projeté, et de dessiner l’édifice qu’il a construit, du point de vue (accessible ou inaccessible) d’oîi l’on en saisit le mieux l’ensemble et les principaux détails.
- [40] La Perspective ne doit pas être séparée du Dessin. La recherche de la distance la plus convenable dans chaque cas, la discussion des apparences qu'un même tableau présente à divers spectateurs, l’étude des dérogations qui peuvent être nécessaires doivent, je crois, tenir une place importante dans l'enseignement. On ne peut apprécier des tracés que lorsqu’on s’est rendu compte des erreurs que l’œil reconnaît le plus facilement. Je pense, par suite, qu’il y aurait de graves inconvénients à présenter la Perspective comme une simple branche de la Géométrie.
- Cela parait cependant avoir été fait à l’École polytechnique, car on lit dans les Développements : « Elle (la Perspective linéaire) est entièrement du ressort de la Géométrie descriptive; les règles générales en sont simples ; on peut facilement les apprendre dans un jour et se les rendre familières dans un mois. »
- 1. bans les exercices que présentent certains auteurs, on trouve les procédés de Monge combinés avec l'ancien trait. Les tracés ainsi obtenus ne mériteraient quelque allenlion que s'iis formaient une méthode, ce qui n’est pas.
- Je crois que le seul résultat de ces tentatives a été de jeter de la confusion dans l’tsprit des élèves.
- 2. Voir Régemortes, O.essart, Perronel, Pilrou, etc.
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- Je crois qu’il est plus difficile que ne le pensait Monge d’apprendre la Perspective. Il ne suffit pas de connaître les principes d’une bonne méthode, il faut encore en faire des applications variées et assez nombreuses. Si l’on roulait que cet art fût connu des ingénieurs, on devrait demander aux élèves de joindre aux ligures géométrales, et suivant les circonstances, des vues de différents genres (de front, obliques, à vol d’oiseau, cavalières), dans leurs exercices d’Architecture et de Construction*.
- Les hommes qui embrassent la carrière d’ingénieur sont laborieux et intelligents. Ils peuvent tous apprendre le dessin géométrique qui n’exige pas, comme le dessin pittoresque, un sentiment artistique développé. Si sur ce point leur instruction laisse à désirer, c’est que l’enseignement est défectueux.
- Perspective cavalière.
- [41] Les machines, les voussoirs, les pièces de charpente en fer ou en bois ont quelquefois des formes compliquées dont on doit se rendre un compte exact, et que les figures géométrales n’indiquent pas d’une manière suffisamment claire.
- Pour cette étude des formes, les anciens architectes employaient souvent le mode de projection oblique connu sous le nom de Perspective cavalière. La Rue en donne des exemptes remarquables. Sur chacune des planches de son Traité de coupe des pierres, il a placé de belles perspectives qui réprésentent des voussoirs dont la taille est parvenue à divers degrés d’avancement. Les lignes de front sont à l’échelle des figures géométrales, et les ligues fuyantes ne sont pas réduites. Ces dispositions rendent les comparaisons très-faciles.
- Un Traité des ombres provenant de 3Iézières et publié par Oli-
- 1. Dans l’enseignement établi par Monge, on demandait aux élèves une férié d’efforts sur différents sujets, que l’on abandonnait ensuite entièrement (voir les Développements). Tous les Arts graphique* étaient compris dans un cours de la première année, et, dans la suite des études, on ne devait plus parler du trait (art. 15, note). Après un mois, renseignement do la Perspective était considéré comme complet ; de même pour les ombres, etc. Je crois que cette mélliode présente de graves inconvénients, il s'agll ici beaucoup moins de la quantité de travail à demander aux élèves que de sa répartition.
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- vier, qui l’avait trouvé dans les archives de l'École de Metz, nous apprend que, sur les épures de charpente de l’ancienne École du Génie, On avait employé avec succès la Perspective cavalière pour indiquer la forme des pièces. [Applications de la Géométrie descriptive, p. 9.)
- [ï2] Monge et ses disciples n'ont rien écrit sur la Perspective cavalière, mais, en fait, ils la repoussaient1.
- Les épures de Stéréotomie de la collection de l’École polytechnique ont été extraites de l’ouvrage de La Rue et des cahiers manuscrits de l’École de Mézières2. Ces dessins portaient les uns et les autres des perspectives cavalières; elles furent toutes supprimées. On tachait de suppléer par des modèles au manque de clarté des épures.
- Les reliefs sont certainement utiles pour les études de Stéréotomie, mais dans un amphithéâtre ils présentent de graves inconvénients : afin de rendre les voussoirs maniables, on est obligé de les réduire considérablement, et alors quelques-unes de leurs parties deviennent trop petites pour être facilement distinguées par tous les auditeurs. 11 est d’ailleurs quelquefois difficile de saisir la concordance des diverses arêtes du modèle avec les lignes de l’épure, par suite de la différence des proportions.
- Lorsqu’un professeur établit géométriquement des perspectives cavalières en expliquant les tracés, il fait comprendre à la fois l’agencement des différentes faces du voussoir, l’ordre des opérations de la taille, et l’emploi de figures spéciales pour discuter des formes compliquées.
- [45] Le rejet de la Perspective cavalière me semble être une conséquence naturelle de la doctrine de Monge.
- Ce mode de dessin a un trait qui lui est propre. Le trait de la coupe des pierres étant érigé en trait universel, il fallait ou abandonner la Perspective cavalière ou en faire tous les tracés par
- t. Quelques auteurs de l’école de Monge ont employé, dans diverses circonstances, des ligures qui ont une apparence de perspective cavalière ; mais ils ne font pas connaître les tracés à l’aide desquels ils les ont établies, et on peut douter qu'ils se soient assujettis à une règle précise.
- On trouve des figures de ce genre dans la Géométrie descriptive de Monge.
- 2. Voir la préface de la Géométrie descriptive de Haehelle.
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- les procédés généraux de la Géométrie descriptive, ce qui introduisait une complication extrême. Le choix ne pouvait être douteux.
- De nuoveaux modes de perspective rapide qui, dans mon appréciation, ne présentent pas autant d’avantages que la Perspective cavalière, se sont répandus depuisun certain nombre d’années en Angleterre et en Allemagne. Les ingénieurs de ces pays savent en tirer un excellent parti.
- La perspective conique est bien préférable sans doute quand on veut apprécier l'effet que produira un édifice; mais lorsqu’on se propose seulement d’étudier l’agencement des différentes pièces d’une machine ou des parties d’une construction, une figure cavalière, me paraît plus avantageuse, parce qu’on l’établit facilement et qu’elle peut être accompagnée d’une échelle.
- Représentations ombrées.
- [44] La détermination des ombres dépend du trait spécial du dessin sur lequel on opère. Les procédés de la Géométrie descriptive s’appliquent immédiatement au tracé des lignes d’ombres sur les figures géométrales. Pour un tableau, il faut recourir au trait de Perspective.
- Dans le dessin géométral les ombres sont employées pour suppléer à l'insuffisance des indications que fournit une figure considérée isolément, et en rendre l’intelligence plus facile.
- Ce résultat n’est pas obtenu quand les objets ont des formes compliquées : le tracé des ombres est alors laborieux et il devient difficile de les interpréter.
- Quelques dessinateurs ne représentent pas les ombres portées sur toute leur étendue. Je comprends bien qu’on puisse en modifier légèrement le contour pour faire disparaître une forme bizarre; mais une convention par laquelle on indique certaines ombres, tandis qu’on en supprime d’autres qui sont tout aussi apparentes, ne me semble satisfaisante sous aucun rapport. Après avoir étudié un grand nombre de dessins, je suis arrivé à conclure qu’il est convenable de ne marquer les ombres que lorsqu’on peut le faire d’une manière rationnelle sans introduire de la confusion.
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- L’école de Monge a adopté l’emploi des figures géomé traies ombrées, parce que, dans ce mode de dessin, tous les tracés dépendent de la Géométrie descriptive.
- Dans la Perspective cavalière, les ombres se développent sur les différents plans de front, et ne produisent en général aucune confusion.
- Une grande exactitude n’est jamais nécessaire dans les problèmes d’ombre, et les tracés réellement utiles sont simples, au moins lorsqu’on opère sur des figures géoméirales ou cavalières.
- [48] Monge s’est occupé de la direction qu'il convient de donner aux tailles, qui dans la gravure en taille-douce servent à exprimer les ombres et le modelé. 11 affirme que les contours les plus propres à donner une idée de la courbure d’une surface sont les projections de ses lignes de courbure. Le célèbre géomètre n’a présenté, du reste, aucun raisonnement à l’appui de son assertion.
- Les intensités relatives des teintes aux différents points d’un corps dépendent non-seulement de la forme de la surface, mais encore de sa position par rapport au spectateur, et de la direction des rayons de lumière. D’après la loi de Monge, ces deux dernières circonstances pourraient influer sur la largeur et l’espacement des tailles, mais non sur leur forme. Il me semble que l’on ne devrait accorder quelque attention à un semblable résultat, que si les disciples du grand géomètre en avaient donné une explication plausible, ou une vérification d’après les œuvres des bons artistes.
- Je crois que l’article de Monge n’a eu aucune influence sur l’art de la Gravure; mais on le reproduit encore dans des ouvrages didactiques, ce que je regarde comme regrettable.
- ÀltTS GRAPHIQUES DIVERS.
- [46] J’ai adopté dans ce Mémoire l’expression ù'Arts graphiques parce qu’elle est très-employée, mais je la trouve assez impropre; elle correspond à l’idée d'après laquelle des arts ayant tous une partie graphique plus ou moins importante, et d’ailleurs
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- de natures très-diverses, avaient été compris dans le cours de Géométrie descriptive de l’École polytechnique ( Voir la note de l’art. 7).
- Cette disposition offrait, je crois, l’inconvénient de donner dans l’enseignement un rôle trop considérable à la Géométrie. La Gnomonique et la Géographie ne se présentent pas avec le même caractère, lorsqu’on les regarde comme des branches de la Géométrie descriptive, ou comme des dépendances de l’Astronomie et de la Géodésie.
- La Géographie emploie plusieurs modes de projection, et chacun d’eux a un trait particulier. On ne voit pas bien comment on pouvait rattacher tous ces traits à celui de la coupe des pierres suivant la couception de Monge.
- Je ne veux pas présenter ici une étude sur l'enseignement de la Géographie et de la Gnomonique parce que ces sciences, considérées au point de vue des opérations graphiques, 11e sont pas utiles à l’ingénieur pour ses travaux ordinaires.
- Par suite des progrès de l’horlogerie et du développement de la télégraphie électrique, les cadrans ont perdu une grande partie de leur importance. On n’enseigne actuellement la Gno-inonique que dans un petit nombre d’établissements, et partout, je crois, on l’a rattachée à l’Astronomie. C’est là sa véritable place.
- On a également séparé de la Géométrie descriptive, avec beaucoup de raison, la Géographie et le lavis qui y étaient compris dans l’organisation de Monge.
- Considérations généuaies.
- [47] Je crois avoir établi qu’on ne doit pas résoudre par une même méthode les problèmes que présentent les différents arts graphiques ; mais, l'idée d’un trait universel étant rejetée, il reste à rechercher si l’enseignement de chaque art doit élre divisé en deux parties, comprenant: la première, l’exposition abslrailedu irait, et la seconde, son application.
- J’examinerai d’abord celte question pour la coupe des pierres.
- Par suite des travaux de Monge et de Lacroix, la partie gêo-
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- métrique de la Stéréotomie proprement diteest extrêmement simplifiée1. La coupe des pierres, réduite pour les tracés à unedescrip-tion des appareils, peut être séparée de la Géométrie et rattachée à la Construction. Ce résultat serait, je crois, très-avantageux.
- Si l’enseignement de la coupe des pierres doit rester purement géométrique, l’exposition préalable du trait ne me paraît pas très-utile. Ce mode d'enseignement permet, il est vrai, de discuter sur un petit nombre de questions les diverses combinaisons graphiques que les tracés peuvent offrir, mais il présente en lui-même bien plus de difficultés. Lorsqu’on s’occupe directement des appareils, plusieurs des parties les plus importantes de l’épure sont d’une évidence intuitive. Ainsi, un commençant conçoit immédiatement ce que sont le plan et l’élévation d’une voûte, et comment on peut établir ces deux figures surune même feuille, tandis qu’on est obligé de recourir à de minutieuses explications pour faire comprendre le rabattement du plan vertical sur le plan horizontal.
- [48J Ce que je viens de dire concerne l’enseignement dans les écoles. Je crois que lorsqu’on s’adresse à des tailleurs de pierres, il est toujours préférable de laisser de côté la Géométrie descriptive, et d’expliquer les tracés de la Stéréotomie aussitôt après avoir fait connaître les principaux théorèmes de la Géométrie du plan et de l’espace. Les ouvriers ont, en effet, quelquefois de la peine à saisir les abstractions; comme d’ailleurs ils possèdent la pratique des constructions, il n’y a aucun motif de retarder pour eux renseignement de la Stéréotomie.
- On suit souvent une marche différente de celle que je viens d’indiquer, mais je doute que les résultats soient bien satisfaisants.
- Vallée a écrit en 1853 : « Les arts qui tiennent au dessin linéaire, à la perspective, aux ombres, ont fait d’immenses acquisitions... mais nous avons à regretter, il faut le reconnaître, quelques bonnes pratiques qui s’exerçaient autrefois par le com-
- 1. Autrefois l’expression de Stéréotomie désignait non-seulement la coupe des pierres et des bois, mais aussi le trait considéré en lui-même. (Fot'r La Rue, Frézier...) Cette signification a été conservée pendant quelque temps,apres les travaux de Monge. Ainsi, Hachette et Proay parlent de la a Stéréotomie appliquée aux Ombres et ù la Perspective. *
- X. 20
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- pagnonnage.....Aussi, depuis la suppression des maîtrises, ne
- s’est-il formé que peu d’appareilleurs aussi instruits que ceux que Ton avait auparavant. » (Spécimen de la coupe des pierres,
- p. 120,121.)
- Vallée était l’un des disciples les plus dévoués de Monge ; il avait eu une carrière très-active dans les ponts et chaussées, et par suite il connaissait bien les chantiers. J’attache beaucoup d'importance à son témoignage sur la diminution du nombre des bons appareil leurs, pendant que la Géométrie descriptive se répandait de plus en plus.
- La constitution de cette branche de la Géométrie a coïncidé avec la suppression des maîtrises. Il est difficile d’apprécier l'influence de chacune de ces deux circonstances dans les résultats obtenus. Je n’ai pas à m’occuper des maîtrises en elles-mêmes, mais je crois que les méthodes adoptées pour l’instruction dans le compagnonnage ne sont pas à dédaigner. Je suis convaincu qu’au lieu de fatiguer les ouvriers par des études abstraites, comme on le fait quelquefois, il vaut mieux leur expliquer les tracés des voûtes qu’ils construisent.
- La question a de l’importance. Si, d’un côté, les ingénieurs s’occupent seulement des grands problèmes de l’Architecture (art. 16), et que, de l’autre, les méthodes suivies pour l’instruction des ouvriers ne produisent pas de bons appareilleurs en nombre suffisant, l’art des constructions souffrira évidemment.
- Ces observations concernent exclusivement la coupe des pierres. La Charpenterie n’a jamais manqué de bons contre-maîtres, parce que les tracés étant faits non dans des salles d’épure, mais sur le chantier même, sous les yeux des ouvriers, ceux d’entre eux qui ont de l’intelligence et de l’application sont bientôt familiarisés avec le trait.
- [49] Jusqu’à présent les différents tracés de la Perspective et leur application ont été exposés dans les mêmes ouvrages. Cette méthode me parait bonne. Si l'on présentait une étude abstraite du trait de Perspective dans son ensemble, il serait à craindre que cette géométrie ne reçût peu à peu des développements qui seraient sans utilité pour la pratique et qui surchargeraient l'enseignement.
- Les perspectives rapides ne présentent pas de tracés difficiles.
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- Lorsque les élèves ont étudié la Géométrie descriptive, on peut leur exposer brièvement tout ce qu’il y a d'utile dans ces divers modes de représentation en faisant ressortir leurs différences.
- [50] En résumé, je crois que, pour enseigner un art graphique, il n’est nullement nécessaire d’en exposer d’abord le trait; mais que cette méthode présente des avantages certains, lorsqu’on s’adresse à des hommes habitués aux considérations abstraites ; elle permet, notamment, de dégager de la Géométrie l’exposition de l’art, de manière que ses conditions essentielles restent plus apparentes. D’un autre côté, on peut craindre qu'un trait étant séparé de l’art auquel il se rapporte, on ne lui donne dans l’enseignement une extension peu utile. Dans tous les cas, il importe de faire remarquer aux élèves que la coordination des tracés d’une même méthode graphique ne constitue pas une création, et que les personnes qui veulent bien connaître le trait doivent remonter aux sources et lire les anciens'ouvrages.
- Les élèves de Monge étaient dans des idées très-différentes.
- [51] Il n’est pas sans intérêt de rappeler comment le grand géomètre appréciait son enseignement. Eh parlant des leçons qu'il avait données à l’École polytechnique au commencement de l’an IY,il dit : « Dans le cours préliminaire on a eu occasion, pour la Stéréotomie elle-môrae, comme pour toutes les autres parties de l’enseignement, de développer plusieurs idées neuves, générales et fécondes; en sorte que ce cours, considéré dans toutes les parties qui l’ont composé, a été réellement une des choses extraordinaires que la révolution a produites en si grand nombre. » (Journal de l'Ecole polytechnique, cahier 4, p. 10.)
- Les élèves partageaient cet enthousiasme calme. Ils croyaient, presque tous, que les Arts graphiques ne présentaient avant Monge qu’incertitude et confusion, et ils pensaient avoir des méthodes et des principes propres à lever toutes les difficultés.
- Ainsi, après avoir présenté sur la Perspective quelques considérations des plus élémentaires, Brisson ajoute : a Ces diverses observations suffisent pour mettre les personnes qui sont au courant de la Géométrie descriptive en état d’abréger, dans un grand nombre de cas, et de simplifier beaucoup les opérations qu’exige la pratique de la Perspective linéaire. »
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- Les élèves de Monge ne iraitent pas l’ancienne Stéréotomie mieux que l'ancienne Perspective. Cependant, sans sortir de Paris, on peut voir un grand nombre de constructions qui datent des dix-septième et dix-liuitième siècles, et qui indiquent un art très-avancé. Nos bibliothèques contiennent une série de bons ouvrages sur la coupe des pierres et la coupe des bois depuis le Traité d,'Architecture de Philibert Delorme. Quelques-uns des anciens traits ont dû être corrigés ; mais ces améliorations sont d’une importance secondaire, et les seuls progrès considérables de la Stéréotomie consistent dans des appareils pour des constructions d’un genre nouveau.
- Desargues, qui vivait dans le dix-septième siècle, a résolu les problèmes les plus difficiles comme mécanisme de projection.
- En 1 728, l’architecte de La Rue a employé le trait de la coupe des pierres pour diverses questions de Géométrie, telles que l’intersection du cône et du cylindre oblique par un plan, le développement de ces -surfaces, le tracé des courbes transformées, etc.
- Leroy ne connaissait probablement pas ces travaux, lorsqu’en parlant du livre de Frézier dont le premier volume n’a été publié qu’en 1737, il a écrit : « Cet ouvrage, qui eut un grand succès à l’époque où il parut, mérite bien encore d’être étudié; et pour conserver à Frézier la part qui lui revient dans les progrès de la science, il est juste de faire remarquer qu’il employait déjà les projections horizontale et verticale pour définir les voussoirs. »
- (Traité de Stéréotomie, Avertissement.)
- Frézier employait ces projections comme tous les auteurs qui ont écrit sur la Stéréotomie avant ou après lui. On ne connaît pas d’autre méthode pour les tracés de la coupe des pierres.
- Je ne peux du reste que me joindre à l’opinion de Leroy sur le mérite de Frézier. Ce savant ingénieur a donné l’explication géométrique de tous les traits et même de la manière de Desargues qui n’avait pas été comprise par ses contemporains; il a corrigé plusieurs inexactitudes dans les tracés adoptés ; enfin il a donné la solution de diverses questions très-délicates que La Rue n’avait pas abordées, notamment la détermination des points d’inflexion de la transformée par développement de la base d’un cône oblique.
- Si Olivier avait suivi le sage conseil de Leroy, s’il avait lu les observations de Frézier sur la manière de Desaigues, il n’aurait
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- pas proposé le changement des plans de projection, comme procédé général de solution pour les problèmes de la géométrie descriptive, sans chercher à réfuter les critiques dont cette méthode avait été l’objet.
- CONCLUSION.
- [SS] Lorsqu’on examine les premiers documents relatifs à l'École polytechnique, on voit que ses fondateurs regardaient les Arts graphiques comme ayant pour l’ingénieur une importance extrême, et qu’ils voulaient donner à leur étude une vive impulsion.
- Sous tous les autres rapports l’École polytechnique a largement répondu aux espérances que sa création avait fait naître; mais, dans ma conviction, le but spécial que je viens d’indiquer n’a pas été atteint. Comme d’ailleurs beaucoup d’établissements d’instruction ont adopté les méthodes introduites par Monge dans cette École célèbre, mes observations concernent d’une manière générale l’état des Arts graphiques, dans notre pays, pour tous les travaux de la Construction et de l’Industrie.
- On remarque sur divers points des indices d’une utile réaction contre les idées de Monge, mais la situation est à peu près la même pour la Stéréotomie : on parle encore quelquefois avec éloge des lignes de courbure et beaucoup de personnes pensent que la coupe des pierres et la coupe des bois doivent être enseignées avant les premiers éléments de l’Architecture. Je crois même voir une tendance à abandonner les modifications qui avaient pu être faites dans le sens des idées de Prony.
- 11 importe de savoir si la coupe des pierres appartient à la Géométrie pure ou à l'Art des maçonneries. Dans sa session de l’an IX, le Conseil de perfectionnement de l’École polytechnique a prononcé sans donner aucune explication, et la question est restée au point où l’a laissée la protestation de Prony.
- Une opinion soutenue par celui qui, d’après Arago, était en France « la personnification de l’art de l’ingénieur, » mérite . d’être discutée.
- Je sais que Prony n’a pas recommencé la lutte, bien qu’aux
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- deux réorganisations de l’École polytechnique, dans les années 1816 et 1830, les circonstances pussent paraître favorables sous un certain point de vue; mais il est facile d'expliquer son silence.
- En 1816, l’École, création d’une assemblée révolutionnaire, était discutée, et il y avait de la sagesse à ne pas soulever des difficultés sur son enseignement. Ensuite, Prony était en disgrâce1.
- En 1830, Prony faisait partie de la commission de réorganisation : j’ignore le langage qu’il y a tenu. II parcourait sa soixante-seizième année, et il se trouvait en présence des disciples de Monge, qui ont sans doute défendu l’œuvre de leur maître si elle a été attaquée.
- La situation d’ailleurs s’était bien modifiée. Il ne s’agissait plus de maintenir et de développer une bonne méthode; il eût fallu réagir contre des idées acceptées et des habitudes prises.
- J'ai cherché si l’on pourrait tirer quelque conclusion de la manière dont le souvenir de la résistance de Prony aux idées de Monge a été conservé.
- Les deux éditions des discours de l’an VII et de l'an VIII (art. 5-8) sont dans le tome IV des Opuscules. Ce volume contient diverses pièces de 1829, dont une de la fin de l’année (les paroles \prononcées, le 5 décembre, sur la tombe de Le Masson).
- On voit que Prony a arrêté au plus tôt en 1830 la composition du quatrième volume des Opuscules2. En insérant ses discours, et
- 1. Prony, qui était professeur à l’École polytechnique depuis ta fondation, ne fut pas compris dan3 le corps enseignant établi, pour celte école, par l’ordonnance du 5 septembre 1816. !.a démission de Legendre permit heureusement de le rappeler après un court délai !.2S septembre).
- 11 était vivement blessé de l’injure qui lui avait été faite. (Voyez Arago.)
- 2. La pagination des quatre volumes et les tables'des deux derniers sont de la main de Prony. La reliure a été faite après sa mort ; on pense qu’elle remplace des cartonnages faits à diverses époques.
- La place naturelle dfs discours de l’an VII et de l'an VIII était dans le premier volume près du plan d'instruction.
- On ne trouve dans les Op>cscutes aucun écrit postérieur à 1830; ainsi, on n’y voit pas le Rapport sur un projet de barrages, que Prony a publié dans les Annales des ponts et chaussées en 1831 (2e semestre).
- D'après cria, on peut penser que le quatrième volume a été composé en 1830 ou au commencement de l$3(. Ne seralt-oe pas après un effort infructueux près de la Commission de réorganisation, que Pronv aurait pris la résolution de conserver les témoignages de sa lutte avec Monge?
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- notamment la brochure de l’an IX, dans une collection qui devait attirer l’attention des ingénieurs, il voulait sans doute empêcher ces pièces de tomber dans l'oubli. Il eût pu facilement les faire disparaitre : je n'en connais aucun exemplaire en dehors de l’École des ponts et chaussées.
- Je pourrais peut-être dire que Prony a affirmé la protestation après 4829; je me borne à conclure qu’aucun indice ne permet de supposer qu’il ait modifié son opinion dans la dernière partie de sa carrière.
- Le temps a d’ailleurs apporté de nouveaux éléments à la discussion : il ne s’agit plu3 seulement de savoir quelles sont les véritables bases de l’art d’appareiller les voûtes, mais encore de rechercher quels résultats a donnés la méthode d’enseignement introduite par Monge il y a quatre-vingts ans.
- Enfin je regarde comme nécessaire que l’œuvre de Monge pour l’enseignement soit examinée dans toute son étendue; non que je désire des changements brusques, ni même que je les croie possibles, mais parce qu’on ne pourra espérer des améliorations continues dans l’étude des Arts graphiques, que si l’opinion des ingénieurs est fixée sur le but à atteindre.
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- ÉTUDE
- EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE
- BALISTIQUE INTÉRIEURE
- Par M. LE GÉNÉRAL MORIN.
- L'étude des effets que produisent les poudres et les autres matières explosives a depuis longtemps, et à bien des époques différentes, appelé l'attention et provoqué les recherches des artilleurs et des savants les plus distingués des divers pays.
- La détermination de l’intensité des pressions exercées par les gaz dans l'Ame des bouches à feu, la loi des vitesses successivement communiquées aux projectiles, tous les problèmes enfin qui constituent ce que l’on nomme la balistique intérieure, malgré les tentatives de Hutton et les belles expériences de Rumford, n'avaient pas, jusqu'à ces derniers temps, reçu de solutions satisfaisantes.
- 11 était réservé à notre illustre et regretté confrère Piobert d'établir, de ces effets si complexes, une théorie mathématique basée, selon le sage précepte de Bacon, sur les nombreuses expériences qu’il avait exécutées à Metz de 1834 à (838 pour la Commission des principes du tir.
- Cette belle théorie qui lui ouvrit les portes de l’Académie avait été, dès (833, appliquée par lui à l'examen comparatif des propriétés des poudres de divers procédés de fabrication1, et les résultats de tirs prolongés en ont justifié les conclusions générales.
- 1. Mémoire sur les effets des poudres des différents procédés de fabrication et sur le mode de chargement à adopter pour les rendre inoffensires dans les bouches à feu, par le capitaine Piobert. Memorial d'artillerie, t. IV.
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- ÉTDDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE, ETC. 303
- Mais l’application des formules auxquelles il était parvenu était longue et délicate. Il ne fallait rien moins que toute sa ténacité et sa puissance de calcul pour en faire l'application successive à plus de douze espèces de poudres expérimentées.
- L’on sait trop d'ailleurs que les théories mathématiques, celles même dont les auteurs ont eu, comme Piobert, la sagesse de ne prendre pour point de départ que les données de l’expérience, ne sont souvent acceptées et surtout appliquées par le public que sous le bénéfice de vérifications ultérieures.
- C’est, en particulier, ce qui arriva, vers 1846, à notre savant confrère lorsque, à l'occasion de l’invention du pyroxyle de coton, il se permit d’élever des doutes sur la réalité du parti que l’artillerie pourrait tirer de cette matière explosive, si énergique et si singulière. L’Académie elle-même ajouta peu de foi à ses doutes, que l’on crut plutôt inspirés par ce qu’on ne craignait pas d’appeler des préventions de profession, que par des considérations scientifiques bien fondées.
- Aussi, vers cette époque, lorsqu’une Commission nombreuse composée d’hommes compétents, appartenant à tous les services publics intéressés dans la question, fut constituée sous la présidence de M. le duc de Montpensier, le premier soin de cette Commission futril d’instituer un ensemble complet d’expériences, qui permit d’étudier la question sous tous les points de vue.
- Les résultats des nombreuses recherches auxquelles se livra cette Commission ont été consignés dans divers rapports publiés par le ministère de la guerre1, et je crois pouvoir tirer de l’un d’eux les éléments d’une discussion, qui me paraît conduire à une solution simple et pratique des principaux problèmes de la balistique intérieure.
- Détermination des efforts moteurs exercés aux différents points du parcours d’un projectile dans Pâme d’une bouche à feu.
- La question que je me propose de résoudre dans cette note a été dans ces dernières années et est encore étudiée par les savants et les artilleurs de plusieurs pays, à l’aide d’appareils et
- 1. Rapport suri* pyroxyle à base de'coton, Mémorial de Partillerie, n° VII, 1849.—Expériences de Bapaume, par MM. L. Sonne et Le Blanc, rapporteurs. Publiés avec l'autorisation du ministre de la guerre, 1852.
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- 308 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE d’instruments ingénieux qui ont fourni des mesures plus ou moins approximatives des efforts cherchés.
- L’ensemble de ces travaux a confirmé les conclusions générales de la théorie de Piobert, et montré que les pressions développées par toutes les poudres essayées suivaient une marche analogue à celle qu'il avait indiquée.
- Mais il m’a semblé qu’à l’aide de procédés graphiques plus simples et d’une application plus sûre que ceux employés jusqu'ici. les résultats des expériences comparatives que la Commission du pyroxyle avait exécutées en 1846 et 1847 pouvaient conduire à des appréciations, exemptes d’ailleurs de toute hypothèse, d’une exactitude suffisante pour la pratique. A l’époque de 1849, où je fus chargé de faire le résumé de ces recherches pour le service de l'artillerie, je n’avais pas encore entrevu la solution simple que je crois pouvoir indiquer aujourd’hui.
- Je ne citerai de ces expériences que les résultats qui se rapportent à la question que je veux traiter ici.
- Il s’agissait alors de comparer les effets du tir de la poudre et du pyroxyle de coton dans les fusils et dans les canons, sous le rapport de la balistique extérieure et sous celui de la conservation des bouches à feu.
- Dans ce but, des expériences nombreuses ont été exécutées par deux sous-commissions distinctes dont les résultats se contrôlaient réciproquement, et l’on a déterminé les vitesses communiquées à des balles d’un même poids de 288T.8, du calibre de 11 millimètres, tirées comparativement avec des charges de 8 grammes de poudre ou de 2«r.86 de pyroxyle dans des canons de fusil neufs, de dix longueurs différentes, qui sont exprimées en multiples du calibre par :
- Des vitesses ainsi obtenues l’on a déduit les forces vives imprimées dans chaque cas aux balles de fusil, et l’on a pu représenter les résultats de ce calcul par des courbes continues pour en discuter les conséquences, qui sont exposées dans un rapport que j’ai rédigé en 1849, au nom d’une commission formée par ordre du ministre de la guerre.
- En divisant la moitié de la force vive imprimée dans chaque
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- cas au projectile par la longueur de l’espace parcouru, l’on a pu obtenir la valeur de l’effort moteur moyen, exercé sur le projectile, dans le parcours et former le tableau suivant des résultats de l'observation et du calcul :
- | LONGUEURS VITESSES COMMUNIQUÉES FORCES VIVES COMMUNIQUEES EFFORT MOTEUR j SIR LE IROJECTILE :j
- Totales. kOt pondre. pyroxvle. p.ÜL pyroxvle. poudre. pyroxj d
- il 083 833 646 272 068 il 376 286 115 2 7 7 7 3 37 6°! 59 387.33 379.62 358.52 32o!si 294.38 17 5 ! 9 4 119.23 416.4 359.0 200.2 143.1 2s!Î 424 313 254 j 264 .*5 300.2 5*5!$ 539.9 585.3 28C 353 C9t 122Î 1043 11 ? ji
- Mais, dans la discussion des résultats de ces expériences, je n’ai pas manqué de faire remarquer, ce qui était évident du reste, que la valeur moyenne des efforts moteurs, ainsi déterminée, était d’autant plus inférieure à l’effort maximum, que le canon était plus long par rapport à la charge.
- Il n'est pas inutile d’ajouter qu’elle est aussi, et à l’inverse, supérieure à la valeur de l'effort minimum correspondante au moment où le projectile sort de l’âme.
- Des expériences analogues à celles de la Commission du py-roxvle ont été exécutées en 1869, à Meudon, par M. le colonel de Reffye, sur des canons du calibre de 70 millimètres, de sept longueurs différentes, se chargeant par la culasse et lançant des obus du poids de 3k,860. Le but spécial de ces expériences était de comparer les effets de diverses poudres à employer pour obtenir de grandes vitesses pour les projectiles des bouches à feu étudiées.
- Les résultats de ces recherches ont été discutés et interprétés d’une manière remarquable parM. le commandant d’artillerie
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- 308 ÉTUDE EXPERIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE Pothier », à l’aide de procédés graphiques, qu'il m’a paru possible de remplacer par d’autres d’une exécution plus facile, et qui permettent en même temps de résoudre plus complètement la question de mouvement des projectiles dans les bouches à feu pour en étudier les diverses circonstances.
- Je me borne, dans cette note, à appliquer la méthode que je propose aux expériences de 4846, parce qu’étant relatives à des matières explosives très-différentes, elles sont de nature à jeter du jour sur les énormes écarts que présente leur mode d’action dans les bouches à feu, et à préserver ceux qui s’occupent de ces questions de certaines exagérations qui tendent à se reproduire aujourd’hui, malgré l’expérience acquise il y a près de trente
- En revoyant récemment le rapport que j’avais rédigé en 4849, il m’a paru, en effet, que l’on pouvait en tirer des indications beaucoup plus complètes que celles qui y sont formulées, en appliquant les considérations suivantes qu’il peut être utile de faire connaître pour des essais analogues.
- Représentons les résultats du tir dans des canons de différentes longueurs, et pour chacune des substances étudiées, par des courbes dont les abscisses soient les longueurs d’âme parcourues par le projectile, et dont les ordonnées soient la demi-force vive ou le travail mécanique produit sur le projectile.
- On remarquera que l’inclinaison de la tangente aux courbes ainsi construites, en un point quelconque, dont l’abscisse est E et
- l’ordonnée \ M Y*
- aura pour expression correspondant
- à cet élément de parcours-j. =—£1, attendu que Y
- ce qui donne la valeur de l’effort moteur exercé sur le projectile, effort qui est la résultante de la pression développée en arrière par les gaz, et en avant, en sens contraire, par Jesrésistances provenant du forcement, du frottement et du déplacement de
- De là résulte pour les expériences de ce genre, faites avec des canons de gros calibres comme avec des fusils, un moyen assez
- 1. Mémoire sur la balistique intérieure des ‘bouches à feu, par X. E. Pothier, chef d’escadron d’artillerie. Paris, décembre 1871.
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- simple de déduire de la force vive imprimée dans chaque partie de la longueur d'âme l’effort exercé à cette position, ainsi que toutes les autres circonstances du mouvement du projectile dans l’âme des bouches à feu ; ce qui constitue une solution très-approximative du problème de la balistique intérieure, si important à étudier aujourd'hui.
- Détermination des efforts moteurs du projectile.
- Pour appliquer d’abord ces considérations à la détermination des efforts moteurs développés aux différentes positions du projectile dans l’âme d’une bouche à feu, il suffirait donc de pouvoir obtenir, avec une exactitude au moins convenable pour les applications, l’inclinaison de la tangente à la courbe, dont uous avons indiqué la construction.
- Mais de simples tracés à la règle pour déterminer les tangentes ou les normales en un point donné sont assez délicats à exécuter et donneraient lieu, sur les dessins, à une confusion de lignes, si, comme cela est nécessaire, on opérait successivement sur un grand nombre de points, afin d’obtenir assez de valeurs pour en vérifier l’exactitude par la continuité des constructions graphiques ultérieures.
- Il m’a semblé préférable d’adopter la marche suivante :
- Les courbes, qui ont pour abscisses les espaces E parcourus par 1 P
- le projectile et pour ordonnées les valeurs de — — Y3 de l’effet utile produit par les gaz ont été construites à grande échelle,
- Les abscisses de grandeur naturelle.
- Les ordonnées à raison deOB.ÛÛ15 pour un kilogrammètre.
- On en a ensuite relié les points avec le soin convenable, au moyen de règles flexibles, de manière à représenter graphiquement la loi étudiée.
- Puis de centimètre en centimètre jusqu’à 0*.300, puis de 0®.03 en 0a.05 jusqu’à 4®.000, on a élevé sur la ligne des abscisses des perpendiculaires, dont la rencontre avec les courbes a donné la valeur correspondant de l’effort cherché à l’échelle de cette courbe.
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- Tous les points de rencontre étant déterminés, on a pu ensuite considérer la courbe comme remplacée par un polygone d’un grand nombre de côtés, qui, par exemple, dans nos calculs s'élevait à i5 et pourrait au besoin être encore plus grand.
- Il résultait de cette substitution que chaque côté du polygone remplaçait la tangente cherchée, et que son inclinaison, facile alors à calculer d’après l’échelle du dessin, par le rapport de la différence des ordonnées consécutives à celle des abscisses équidistantes de 0®.010, a pu être trouvée avec une précision suffisante.
- Dès lors, l’on a obtenu les éléments nécessaires pour déterminer numériquement les valeurs absolues des efforts exercés sur le projectile, en chaque point de son parcours dans l’âme, et leurs valeurs correspondantes exprimées en kilogrammes par mètre quarré de la section transversale du projectile.
- Les résultats de ces calculs appliqués à la poudre de guerre et au pvroxyle sont consignés dans le tableau suivant :
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- DE LA BALISTIQUE INTÉRIEURE. ;}| j
- Tableau des effot'ls moteurs exercés aux différents points du parcours des balles dans l’âme des canons de fusils, par la poudre et par le
- déduits de* courbes d’interpolation.
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- 312 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE
- Observation. — II est important de faire remarquer que les efforts moteurs définis précédemment et déterminés par la méthode que l’on vient d’indiquer sont toujours inférieurs aux efforts réels des gaz; mais les conclusions que l’on tirera de la discussion seront à fortiori applicables pour l’appréciation comparative des efforts destructeurs exercés dans les bouches à feu par les poudres comparées.
- J’appellerai plus loin l’attention sur l’importance de l’observation précédente par rapport à certaines matières explosives; mais je dois, dès à présent, ajouter que la vitesse du projectile étant très-faible aux premiers instants de son déplacement, l’influence de la résistance de l’air à ces moments est aussi peu considérable, et que la valeur trouvée pour la pression motrice intérieure n’est alors influencée que par le frottement et la résistance du projectile au forcement; résistances qui sont d’ailleurs toutes deux à peu près indépendantes de la vitesse du projectile et de la tension des gaz, et qui restent les mêmes quand les circonstances du tir sont identiques.
- Avant d’aller plus loin, je ferai remarquer que les valeurs des efforts moteurs déterminées, comme je l’ai rappelé dans le rapport de 1849, sur le pyroxyle de coton, en divisant la moitié de la force vive imprimée au projectile par la longueur d’âme parcourue, nous avaient conduit pour les plus faibles longueurs aux estimations suivantes, rapportées à la section transversale du projectile :
- pour le pyroxyle, 1297k.91 soit, par centimètre quarré I 371k.8 pour la poudre, 339k.9 ( de la section transversale, ) 237*.8 Tandis que par la méthode, plus voisine de l'exactitude, que je viens d’indiquer, on trouve :
- pour le pyroxyle, à 0a.010 et à 0*.020 de parcours 388 et 380k pour la poudre, à 0“.010 et à 0“.020 — 230 et 233,8
- par centimètre quarré de la section transversale du projectile.
- L’on voit donc que, pour les faibles distances parcourues, la méthode adoptée en 1849 était suffisamment exacte, ce qui était l’objet important des recherches poursuivies en 1846 et 1847.
- Mais aujourd’hui qu’il s'agit de comparer les effets de poudres d’une rapidité de combustion différente, et souvent beaucoup plus
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- lente, agissant sur des projectiles de poids plus considérables que par le passé, qui tous doivent recevoir un mouvement de rotation en même temps qu’un mouvement de translation, et dont les uns sont libres et les autres forcés, les effets compliqués par toutes ces causes, indépendantes en partie les unes des autres, doivent être étudiés avec plus de soin.
- Il est donc nécessaire de recourir à un moyen de discussion plus complet et qui fasse connaître les actions intérieures exercées sur une plus grande longueur d’âme.
- Représentation de la loi de variation des efforts moteurs ou des pressions inférieures en fonction des longueurs dâme parcourues.
- Le tableau précédent permet de construire pour la poudre et pour le pyroxyle les courbes dont les abscisses sont, en grandeur réelle, les chemins parcourus, et les ordonnées les efforts moteurs exercés à l’échelle de 1 millimètre pour 10,000 kilogrammes par mètre carré.
- Ces courbes d’interpolation graphique fournissent la loi approximative des efforts moteurs développés dans l’âme des bouches à feu à chaque position du projectile, et donnent ainsi une solution pratique de la principale question de la balistique intérieure.
- En jetant les yeux sur les figures qui les représentent, on reconnaît la forme générale de celles que Piobert avait déduites de sa belle théorie des effets des poudres des divers procédés de fabrication, et nous y trouvons une confirmation nouvelle et purement expérimentale de l’exactitude générale des considérations sur lesquelles cette théorie est fondée.
- L’on voit aussi à l’examen des courbes avec quelle rapidité les tensions des gaz atteignent dans une bouche à feu leur valeur maximum, pour le pyroxyle comme pour la poudre de guerre ordinaire, dont les grains ont au plus 2““.5 de grosseur.
- Mais on comprend de suite que plus les poudres seront denses et plus les grains seront gros, plus la position du projectile à laquelle ce maximum correspondra sera éloignée et plus l’intensité de la tension correspondante sera diminuée.
- Dès lors on entrevoit quel rôle important jouent dans la loi du développement de ces efforts les conditions matérielles de la x. 21
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- 3U ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE fabrication et du chargement, et à quelles erreurs graves on peut être conduit, en ne tenant compte que des réactions chimiques. C’est ce que je me réserve de mettre plus tard en évidence.
- Vérification de ?exactitude de la représentation graphique des résultats du tir.
- Les courbes dont les abscisses sont les longueurs d’âme parcourues par le projectile et dont les ordonnées sont les efforts moteurs exercés représentent, par leur quadrature, le travail moteur utilisé. Or, comme dans les expériences faites avec des canons de fusil sur la poudre et sur le pyroxyle les vitesses finales, les forces vives et par suite les quantités de travail utilisées ont été trouvées égales pour les charges respectivement employées, il faut donc, si les opérations graphiques ont été bien conduites, que les quadratures des courbes des efforts moteurs de la poudre et du pyroxyle fournissent à très-peu près les mêmes chiffres.
- Les quadratures exécutées ont donné les résultats suivants :
- Travail moteur fourni par la poudre (8 grammes), 2l5ta.9l
- Travail moteur fourni par le pyroxyle (2sr.86), 227*®. 05
- Travail moyen.......................................221k®.48
- Il résulte de cette comparaison que les quantités de travail déduites des quadratures des deux courbes ne diffèrent du travail moyen que de 0,025 de sa valeur; ce qui suffit pour montrer que la méthode proposée peut être employée avec sécurité.
- L'effort moyen exercé par les gaz de ces deux matières explosives a donc pour valeur :
- ce qui s’accorde à moins de 0,06 avec la valeur déduite directement des expériences en 1849.
- Observations sur la forme des courbes des efforts moteurs.
- Les chiffres primitifs et mieux encore les courbes déduites des résultats directs des expériences montrent que le travail moteur,
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- DE r.A BALISTIQUE INTÉRIEURE. 31$
- représenté par leurs ordonnées, va sans cesse en croissant pour la poudre île guerre à mesure que le projectile avance, et irait encore en augmentant si le canon de fusil était plus long. La môme marche a lieu pour la résultante des efforts moteurs exercés sur ce projectile, comme on ie voit sur les courbes. Ces efforts tendent toujours à accélérer le mouvement du projectile même dans toute l’étendue de leur période de décroissance.
- Mais il en est tout autrement pour le pyroxyle. La courbe des forces vives indique que cette quantité atteint un maximum vers la longueur d’âme de 0°.77 et qu’elle décroit au delà, lentement, mais avec continuité. Il en résulte aussi que les valeurs des efforts moteurs, calculées comme on l’a dit, finissent vers la même distance par être nulles et deviennent ensuite négatives, ce qui indique que la tension intérieure des gaz allant eu diminuant en même temps que la résistance de l'air a augmenté, celle-ci l’emporte sur la première, et que le mouvement d’abord accéléré se retarde à partir d’une certaine distance au delà de laquelle il serait inutile d’employer une arme aussi longue pour cette matière explosive.
- Cette diminution rapide de la tension intérieure des gaz du pyroxyle tient évidemment à la condensation d’une partie des vapeurs et en particulier de celle de l’eau qui se produisent dans la combustion.
- Observation sur l'intensité des efforts maximum.
- Le tracé des courbes qui représentent la loi de variation des efforts moteurs exercés par ia poudre et par le pyroxyle, outre qu’il manifeste, comme nous l’avons dit, la rapidité avec laquelle ces efforts se développent, montre aussi que, dans les expériences dont il est ici question, ï’elfort moteur maximum des gaz était à l’effort moyen susceptible de fournir le même travail :
- pour la poudre, dans le rapport de = 2.39 à L00,
- pour le pyroxyle, dans le rapport de = 6.02 à 1.00.
- L’on voit, par ces nombres, à quelles erreurs énormes on
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- 316 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE s'expose quand on prétend déduire du travail total fourni par une substance explosive, ou, ce qui revient au même, de la quantité de chaleur qu’elle est susceptible de développer, une appréciation sur l’intensité des efforts destructeurs qu’elle peut exercer sur les bouches à feu. L’application de la théorie mécanique de la chaleur ne peut, quant à présent, conduire à la mesure de ces efforts.
- Comparaison des résultats obtenus par la méthode graphique des normales et par celle de la substitution d'un polygone à la courbe. En appliquant successivement la méthode fort rationnelle suivie par M. le commandant Pothier dans sa notice sur la balistique intérieure, et celle que je viens d’indiquer, au calcul des résultats obtenus dans les expériences de Meudon, il m’a été possible de constater que la substitution d’un polygone d’un très-grand nombre de côtés offre plus de chances d’exactitude que celle du tracé des tangentes et.des normales.
- Il est d’abord évident qu’en se servant comme je l’ai fait pour le3 opérations graphiques de papier quadrillé en centimètres et en millimètres, qu’on trouve dans le commerce en rouleaux de grande longueur, on abrège beaucoup les opérations et qu’une fois les courbes primitives tracées l’emploi des polygones fournit de suite et pour ainsi dire sans calcul les valeurs des efforts exercés.
- Quant à l’exactitude des résultats, il est facile de comparer le degré d’approximation auquel on parvient par l’une et par l’autre méthode, puisqu’il suffit de faire la quadrature des courbes des efforts moteurs, qui doivent reproduire l’effet utile ou la moitié de la force vive déduit directement de l’expérience.
- Cette comparaison a été faite pour les quatre séries d’expériences exécutées à Meudon, avec des canons de 70 millimètres de diamètre d’âme, tirés avec de la poudre en grains et avec des rondelles de poudre comprimée, percées au centre d'ouvertures de 13 millimètres, de 37 millimètres et de 48 millimètres de diamètre.
- Je ne reproduirai pas ici les tracés graphiques qui ont été exécutés à grande échelle, comme ceux dont j’ai parié plus haut. Je mécontente de faire connaître les résultats de la comparaison.
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- DE LA BALISTIQUE INTÉRIEURE. 317
- Le tir a été fait dans les conditions suivantes :
- ESPÈCE DE POUDRE. CHARGES. VITESSES OBSERVÉES.
- En grains ordinaires 550* 355^
- En rondelles comprimées / 4§m>ll- 550 310
- avec vide 1 13 550 395
- du diamètre de ( 37 710 411
- Les résultats sont consignés dans le tableau suivant :
- Comparaison des efforts moteurs maxima fournis par les deux tracés graphiques et des écarts entre le travail obtenu et celui qu'avait fourni C expérience :
- DÉSIGNATION. MÉTHODE DES N«rmalcs| Polygones MÉTHODE DES Normales |p*lyganes MÉTHODE DES Xormli» 'P»]yg»ais . MÉTHODE DES j Normales ;Pohgiif?
- Foudre en grains 550P. Poudre comprimée 3506*. Poudre comprimée avec ride de 13nül 530". Il Poudre comprimée aTecvidede37“iUj 7I0P.
- Efforts moteurs ma\5- lit. in HL M kit. J|
- ma sur le projecUle. 44200 35400 25300 21500 61600 55500 45800 38200
- Différences... . 8800 3800 6100 7600 j
- Travail moteur, par km km. km. km. km. km. km. km;
- quadrature 264S3 25490 205C8 19192 32495 308" 6 35SLO 33661 ;
- Travail moteur, par expérience 24763 24763 18883 1S883 3C653 30653 53193 33193
- Écarts 1720 727 1625 309 1842 223 2617 468
- IRapportde ces écarts 1 au travail moteur ; fourni par l'expé* . rienee 1 0.069 0.029 0.080 0.017 0.060 0.007 0.079 0.014 ;
- Il résulte de l’examen de ce tableau que les estimations du travail moteur fournies par la méthode des polygones s'écartent en moyenne de celles que donne l’expérience directe quatre fois moins que celles qu’on déduit du tracé des normales.
- Cette justiiication de la préférence que j’ai cru devoir accorder
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- 318 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE à i’emploi des polygone? d’un grand nombre de côtés est assez importante parce qu’elle montre aussi que les valeurs des efforts maxima fournies par cette méthode sont toutes très-inférieures à celles qu’on déduit du tracé des normales et qu’il est très-probable que ces dernières sont beaucoup trop fortes.
- Il m’a semblé que la comparaison précédente pouvait être utile pour éviter aux artilleurs, qui voudraient entreprendre des études analogues, l’emploi d’une méthode qui, toute rigoureuse qu'elle est en principe, présente dans l’exécution de semblables incertitudes.
- Détermination de la durée du trajet du projectile dans l'âme.
- La substitution, évidemment permise, comme méthode approximative, d’un polygone d’un grand nombre de côtés à ia courbe continue que fournit l’expérience, conduit à remplacer dans chacun des intervalles l’inclinaison variable de la tangente à cette courbe par l’inclinaison constante du côté de ce polygone. Or, celle-ci fournissant la valeur de i’efforl moteur exercé sur le projectile, il s'ensuit que cela revient à admettre que, dans l’intervalle du parcours correspondant à deux ordonnées consécutives, cet effort F est constant, et que le mouvement du projectile de l’une à l’autre est uniformément varié.
- Dès lors, la force accélératrice, pour le passage d’une ordonnée
- à l’autre, étant F * - ~ et l’accélération constante ~
- g dt dt P
- la loi du mouvement de transport du projectile dans cet intervalle e sera celle d’un mouvement uniformément accéléré, et en appelant
- e l’intervalle des deux premières ordonnées ou le chemin parcouru,
- t le temps correspondant, on aura d'abord pour cet intervalle la relation :
- ,Fg
- î p
- i»,
- d’où <*
- 2gP
- et pour chacun des autres :
- •-V' + èî
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- DE LA BALISTIQUE INTÉRIEURE. 319
- V étant la vitesse & la fin de l'intervalle précédent, que l’on déduira de la relation
- jE(T* —V>) = Fe, ou Y* = V‘*+BS?e.
- De l’équation ci-dessus on tirera la valeur du temps écoulé pendant le parcours d’un espace e, en vertu de la vitesse possédée par le projectile au commencement de cet espace et de la force accélératrice supposée constante F, à laquelle il est soumis pendant ce même intervalle.
- £n désignant donc les valeurs successives des quantités qu’il convient de faire entrer dans ces relations, par les notations suivantes :
- Chemins parcourus. ex e3 ek et
- Vitesses acquises... V, Y# V, V* V,
- Efforts exercés...... F, F, F, F* Fs
- Temps du trajet.... f, f, f, f* ts
- on aura pour déterminer les valeurs de la vitesse acquise à la tin de chaque intervalle et des temps correspondants les relations :
- v:=2^., vï=v;+2^«, Vl=Vi+2^«, v;=Y5+2Ej£,,.
- ej=v,<,+î^i; «.=y,<,+i^u
- dans lesquelles les valeurs ely ety e#, e4t sont égales à 0m.01, jusqu’à E ss 0“.300 et ensuite à 0m.03 jusqu’à i mètre.
- Lorsqu’on aura déterminé toutes les valeurs des temps partiels #i, tt> f4.... employés à parcourir les espaces correspondants *i> es> **•••• somme d’un nombre quelconque de ces temps donnera le temps total employé à parcourir la somme des espaces correspondants.
- Les résultats de l’application des formules précédentes sont consignés dans le tableau suivant :
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- ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE
- 320
- Tableau des temps employés et des vitesses acquises par le projectile aux différents points du parcours de l'âme des canons de fusils.
- ! LOXGCEl'RS D’AME P4Tl« PROJECTILE. TEMPS EMPLOYÉS avec la charge VITESSES A COTISES j atcc la charge j
- DE POUDRE. DE PYROXYLE. DE POCDRE. DE PYROXYLE. j|
- aillimétxci. isJtrfri. il
- 10 0.00047 0.000290 42.4 68.0 !
- 20 0.000233 0.000175 73.4 116.8
- 30 0.000119 0.000075 94.S 149.7
- [ 40 0.00009C 0.000061 112.04 175.2
- SO 0.0000S2 0.000054 126.79 196.0
- 60 0.000075 0.000049 139.80 213.3
- 70 0.000070 0.000045 151.60 22S.8
- i SO 0.000064 0.000043 162.17 240.8
- i no 0.000059 0.0C0040 172.0 252.04 1
- 100 0.000055 0.000039 181.1 262.0 !
- 150 0.000254 0.000182 218.58 298.4
- 200 0.000215 O.OOOICO 246.83 322.2 j
- 250 0.000196 0.000150 209.08 339.2
- 300 0.000180 0.0001*0 287.30 351 44 i
- 330 0.000170 0.000140 302.42 360.9 |!
- i 40(1 0.000160 0.000137 315.20 368.3 J
- 450 0.000155 0.000136 326.40 374.2 j
- 600 0.000149 0.000132 335.45 378.7 ij
- }i 550 0.000147 0.000130 343.40 382.1
- i 600 0.000144 0.000130 350.38 384.8
- 650 0.000141 0.000129 356.30 386.6 |
- 700 0.000140 0.000129 361.35- 387.8 i
- 750 0.000140 0.000128 365.77 3SS.4
- 800 0.0001*0 0.000128 369.55 388.46
- S50 0.00013* 0.000130 372.73 388.0 j
- 900 0.000133 0.000128 375.42 387.2
- 950 0.000122 0.000129 377.68 3S6.1 !
- 1000 0.000130 0.000129 380.0 384.8 j
- ! . , . . , . , ( pour la poudre : Le temps total du parcours est : J . , ^ \ pour le pyroxyle 0°’,004183 : 0",0032 7 i
- L’on peut aussi à l’aide de ce tableau construire les courbes qui, ayant les espaces parcourus pour abscisses et les temps correspondants pour ordonnées, représenteraient la loi du mouvement des projectiles dans l’âme.
- La recherche précédente ne présente pas plus de difficulté que
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- DE LA BALISTIQUE INTÉRIEURE. 321
- les précédentes et n’exige que la solution d'un assez grand nombre d’équations du second degré, mais elle est plus curieuse qu’utile au point de vue des effets de balistique intérieure qu’il s’agit surtout de déterminer.
- Cependant je crois devoir examiner quelques-unes des conséquences du tableau précédent et des courbes qui en représentent les résultats.
- Conséquence des résultats consignés dans le tableau précédent.
- Examinons d'abord le tableau et les courbes en ce qui concerne la loi du mouvement.
- Aux premiers instants du développement des produits de la combustion, les temps employés par le projectile pour parcourir des espaces égaux sont beaucoup moindres, sous l’action du pyroxyle que sous celle de la poudre, ce qui tient à la plus grande rapidité de combustion de la première matière ; mais la différence diminue à mesure que le projectile avance et que les gaz du pyroxyle se détendent plus rapidement que ceux de la poudre. Vers les derniers instants, les temps employés pour des parcours égaux sont sensiblement égaux.
- La somme de tous les temps partiels ou le temps total employé par le projectile à parcourir la longueur de l’âme est, avec la poudre, égal à 0*004483 ou t/239 de seconde, le pyroxyle, à 0V003270 ou 1/310 de seconde.
- On remarque que, dans la courbe du mouvement relative à la poudre, le mouvement du projectile s’accélère avec continuité, mais deplusenplus lentement, et paraittendre à devenir uniforme; ce qui se comprend facilement, attendu que la résistance de l’air croit comme une puissance de la vitesse, tandis que l’effort moteur va sans cesse en diminuant. Il en résulte cependant qu’avec la poudre il y aurait, au point de vue de la vitesse communiquée au projectile, avantage à employer une arme plus longue.
- De môme la courbe du mouvement relative au pyroxyle indique que le mouvement semble devenir réellement uniforme dès que le projectile a parcouru 0“,300 seulement ou la moitié de la longueur de l’âme, distance à laquelle il a atteint sa vitesse maximum de 379 mètres environ, comme on le voit dans le ta-
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- 322 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE ET GÉOMÉTRIQUE
- bleau de la colonne des vitesses. Ce résultat tient, évidemment à l’excès de la tension des gaz du pyroxyle dans les premiers instants et montre qu’avec cette substance explosive on pourrait obtenir la même vitesse, en se servant d’un canon moitié moins long; mais la justesse du tir y perdrait.
- 11 ne faut pas oublier d’ailleurs que la courbe des efforts moteurs du pyroxyle montre que cet effort étant devenu nul après un parcours d’environ 0m,77 et même négatif au delà, le mouvement du projectile doit être retardé. La direction rectiligne de la courbe du mouvement indique donc seulement qu’il s’y produit une inflexion au delà de laquelle, si le fusil était plus long, elle tournerait sa convexité vers l’axe des abscisses, et montrerait ainsi que le mouvement est retardé. C’est ce que l’on pourrait rendre évident si, avec cette matière explosive, on tirait dans l’un de ces fusils longs, qu’on appelait autrefois des canardières.
- Les vitesses communiquées aux balles par les deux matières comparées aux charges de 8 grammes de poudre de 2*r,86 de pyroxyle ont été trouvées par le tir égales 5 376 mètres environ.
- Le résultat des opérations graphiques et des calculs précédents donne pour ces vitesses, avec
- la poudre 380 mètres,
- le pyroxyle 384 mètres.
- Ces chiffres concordent avec ceux des mesures directes, autant qu’on peut le désirer dans de semblables recherches.
- Sur les figures qui représentent la marche des vitesses par rapport aux espaces parcourus on a reporté ou indiqué, par des signes distincts, les valeurs de ces vitesses fournies par les expériences directes du tir, et on peut voir que les courbes déduites de la méthode graphique représentent bien l’ensemble de ces valeurs.
- Cette concordance ne donne pas à la méthode employée plus de valeur scientifique quelle n’en a par elle-même ; mais elle montre que les tracés et les calculs qui en sont la suite peuvent être facilement exécutés avec assez de précision, pour que les résultats qu’on en déduit représentent ceux de l'expérience avec l'exactitude désirable pour les applications au service de l'artillerie.
- C’est le seul but que je me sois proposé d’atteindre en modifiant,
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- DE LA BALISTIQUE INTÉRIEURE.- 323
- comme je viens de l’indiquer, les méthodesgraphiques précédemment employées.
- La solution que je propose aujourd'hui est loin, je le répète, d’avoir la valeur scientifique de celle que Piobert avait déduite de son analyse. Elle n’est basée que sur des considérations de mécanique élémentaire et sur des tracés géométriques ; mais elle est d’une application facile et rapide, et n’exige que des données expérimentales obtenues à l’aide de cinq ou six bouches à feu au plus, qui, une fois consacrées à ce service, constitueraient un matériel permanent d’expérimentation.
- R me semble donc d’un grand intérêt, pour les recherches que l’artillerie poursuit avec tant de persévérance, que des expériences analogues à celles que nous exécutâmes en 1846 et 1847, avec des canons de fusil, et à celles qui ont été faites, en 1869, à Jleudon, sur des canons du calibre de 70 millimètres, par MM. de Retfye et Pothier, soient entreprises de nouveau avec des bouches à feu des calibres en usage et sur les diverses espèces de poudres étudiées.
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- NOTE
- PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DE DIFFÉRENTS BRONZES
- Par M. TRESCA.
- Ayant eu l'occasion de constater, pendant le siège de Paris, des différences appréciables dans lesrésultats des essais de traction faits sur des bronzes de canon d'un grand nombre de provenances, il nous a paru utile de déterminer plus à loisir les diverses propriétés de cet alliage, dont la composition normale est de 100 parties de cuivre pour 11 parties d’étain.
- Nous nous proposons, dans cette Note, de faire connaître dans quelle mesure ces propriétés peuvent différer d’un bronze à l’autre.
- Dans le courant de l’année 1872, et pour l’étude des propriétés du bronze préparé avec le phosphore, M. le général Morin s’était procuré, auprès de M. le ministre de la guerre, deux barres de bronze, de mêmes dimensions, l’une fondue suivant les anciens procédés, l’autre obtenue par la méthode au phosphore.
- Ces deux barres avaient des dimensions suffisantes pour que la coulée en ait pu être faite dans les meilleures conditions. Cependant les taches d'étain y étaient nombreuses, et un grand nombre de bulles se remarquaient sur quelques-unes des surfaces. Nous n’avons fait nos déterminations principales que sur les parties les plus saines de ces barres, détachées de la masse avec une fraise, et rabotées de manière à nous procurer des solides d’une forme exactement géométrique.
- Dans nos chiffres de 1870, déterminés pour la plupart au chemin de fer d’Orléans, les bronzes les plus compactes et les plus
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- PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DE DIFFÉRENTS BRONZES. 323 homogènes étaient en meme temps ceux qui avaient le mieux résisté à la traction, qui y avaient obéi en se prêtant aux allongements les plus considérables, et qui s’étaient fait remarquer pendant le travail par un surcroît de dureté à l’outil.
- Nous fîmes, avec les bronzes de la fonderie de Bourges, de petites tiges d'épreuve, entièrement semblables à celles que nous avions essayées pendant le siège, et nous nous serions contentés de la comparaison des chiffres ainsi obtenus, si une circonstance favorable ne nous avait offert les moyens de rendre la comparaison bien plus décisive encore. MM. Laveissière, qui avaient fabriqué en 1870 plus de cent pièces de canon, se sont décidés à envoyer des pièces semblables à l’Exposition de Vienne, et ils nous ont autorisé à faire couper, comme nous l’entendrions, l'une de ces pièces coulées, pour en tirer tels échantillons qui pourraient nous servir le mieux à la détermination de la résistance.
- Nous ne pouvions mieux faire que d'opérer sur des échantillons de dimensions identiques à celles des barres venues de Bourges, et de les soumettre absolument aux mêmes épreuves.
- M. L'hôte, connu déjà par d’intéressants travaux do chimie, a bien voulu faire l’analyse de ces bronzes, dont la composition est la suivante :
- BRONZE de Bourges.
- BRONZE iu phosphore
- (moyenne de % analyse*).
- M. Alfred Tresca s'est chargé, sous ma direction, de toutes les expériences de déformation.
- Pour qu’il n'y eût aucune incertitude dans les résultats des comparaisons, il était nécessaire de varier les expériences autant que possible et de reconnaître l'influence des divers modes d'essai :
- Les grandes barres de Û-,023 X 0”,050, sur une longueur de 1 mètre, ne pouvaient être examinées que par flexion. Deux
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- 326 NOTE SUR LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES barres de chaque provenance ont été successivement utilisées à ces essais; on a ainsi obtenu le coefficient d’élasticité, la charge et l'allongement correspondant à la limite d’élasticité pour le bronze de Bourges et pour le bronze phosphoreux. Un autre essai de flexion avait été fait auparavant sur des barres entières, dont les précédentes avaient été extraites; elles avaient un équarrissage de 0“,060 x 0“,100 sur une portée de 2 mètres. Le coefficient d’élasticité ainsi observé est très-peu différent du précédent; c’est d’ailleurs le seul coefficient qui puisse résulter de ces essais spéciaux dans lesquels il importait de n’altérer la matière en aucune façon.
- Les essais de traction ont été plus variés : d’une part, on a rompu par action directe deux barres de chaque provenance, à section carrée, de 0m,025 X 0m,023 d'équarrissage et d’une longueur de 1 mètre entre les repères.
- Les allongements entre ces repères ont été mesurés au moyen de cathétomètres avec le plus grand soin. On a ainsi obtenu le coefficient d’élasticité, la charge et rallongement correspondant à la limite d'élasticité, la charge et l’allongement de rupture. Toutes ces déterminations sont interprétées dans les tableaux des coefficients ; mais nous n'avons pas tenu compte du dernier, dans les moyennes, par un motif que nous indiquerons un peu plus loin.
- Des expériences de 'traction ont également été faites sur des cylindres d’épreuve de 0,012 de diamètre et 0,15 de longueur, enlevés dans des barres carrées de 0“,02ô. Deux traits parallèles, à •10 centimètres de distance l’un de l’autre, étaient renouvelés avec la même ouverture de compas, au fur et à mesure de l’augmentation des charges, de manière que chaque échantillon portât avec lui la trace de toutes les opérations. Les premiers traits sont à peu près superposés pour les petites charges; mais les suivants sont très-distincts pour les grandes, et c’est seulement pour celles-ci que l’on doit considérer les allongements ainsi mesurés pour réellement probants.
- Nous n'avons compris dans les chiffres définitifs que ceux qui expriment la charge et l’allongement de rupture.
- Quant à la charge de rupture par mètre carré, l’expérience prouve qu’elle est toujours plus grande pour le petit échantillon ’ cylindrique que pour le gros échantillon à section carrée ; nous
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- DE DIFFÉRENTS BRONZES. 327
- avons pris pour nombre final la moyenne de ces deux évaluations.
- Quant à l’allongement qui correspond à la rupture, il a été, dans les deux cas, rapporté au mètre de longueur, et, à cet effet, les allongements réellement observés ont du être décuplés pour toutes mesures déduites de la longueur primitive de 0“,10. Cela nous a conduit à des résultats qui doivent être expliqués, et nous profiterons de la circonstance pour montrer combien est illogique cette manière d'évaluer les grands allongements; dès que la limite d’élasticité est dépassée, ils résultent en effet tout à la fois d’un allongement proportionnel, distribué avec une régularité plus ou moins grande sur toute la longueur de la pièce, et d’un allongement purement local correspondant aux sections les plus étirées. En décuplant celui-ci comme celui-là, on donne une notion fausse du phénomène, et il conviendrait de proposer, une fois pour toutes, que les déterminations des allongements de rupture fussent toujours déduites d’une pièce d’épreuve ayant les mêmes dimensions, tant en diamètre qu’en longueur.
- Nous venons de montrer l’influence prépondérante de la longueur sur l’appréciation de l’allongement de rupture, rapporté à l’unité de longueur. Il n’y a pas lieu de douter que l’influence de la forme et de la grandeur de la section transversale ne soit aussi à considérer. La charge de rupture par mètre carré, et l’allongement correspondant par mètre, sont manifestement affectés par ces circonstances.
- Ne pouvant prendre une moyenne entre les allongements mesurés sur un mètre de longueur et ceux observés sur une longueur de 0a,40, nous ne parlerons que de ces derniers, qui sont seuls comparables aux coefficients des épreuves en usage pour les matériaux employés dans les constructions navales ou le matériel des chemins de fer.
- Toutes les données de chacune des expériences ont été portées sur un tracé graphique à l’aide duquel les tableaux ont été formés, et ces tracés pourraient être consultés au besoin.
- Le tableau suivant en reproduit les résultats calculés.
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- LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES
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- DE DIFFÉRENTS BRONZES. 32»
- Quelques explications complémentaires sont nécessaires pour mieux caractériser encore les propriétés des différentes matières.
- Les expériences de flexion n’ont pu être prolongées assez loin pour avoir déterminé à la surface du métal des modifications bien appréciables. On remarque seulement, sur la face distendue des échantillons B, un petit élargissement des différentes fissures; les autres bronzes n’ont donné lieu à aucune remarque de même nature.
- Les expériences de traction ont beaucoup plus altéré le métal, mais ces altérations mêmes en font très-bien ressortir les propriétés.
- Les grosses barres de û“,025 ont présenté, à des degrés divers, une diminution des dimensions traversales dans la section de rupture, surtout entre les points milieux des côtés opposés, qui prennent une concavité sensible dans les parties les plus déformées. Il résultedelàque l'effort total n'est pas uniformément supporté par toute la section et ces inégalités en déterminent évidemment d’autres dans le sens transversal. La distribution de ces efforts transversaux n’est vraisemblablement pas la même pour toutes les formes de section, et n’agit pas de la même façon sur les déplacements de la matière sous-jacente.
- Les barres B se sont fissurées transversalement sur beaucoup de points, surtout sur l’une des arêtes du prisme, qui se trouve comme sciée de distance en distance; les surfaces se sont un peu gauchies et mamelonnées ; les barres P se sont beaucoup moins déformées. Les barres L ont donné lieu à un mamelonnage plus prononcé et à de très-petites fissures dans les angles ; la section de rupture s'est réduite en moyenne à 0,95 de sa surface prjmi-
- Lcs cassures ont des apparences très-diverses :
- B, éclat métallique; surface anfractueuse, nombreux grains d’étain.
- P, aspect terreux; surface grenue; grande uniformité.
- L, éclat métallique; surface grenue; zone étendue plus blanchâtre que le reste delà section.
- Enfin pour les barreaux d'épreuve cylindriques la variété des effets est encore plus caractéristique.
- Le bronze ordinaire de Bourges s'est cassé sans grand allor.-
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- 330 NOTE SUR LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES
- gement; la cassure était marbrée de jaune d’or et de blanc d’étain; les parois cylindriques présentent, de distance en distance, de petites fissures transversales très-peu ouvertes.
- Le bronze phosphoreux avait conservé à l’extérieur la même apparence; on ne trouve sur sa paroi aucune déchirure; sa cassure transversale est dépourvue de tout éclat métallique; son aspect terne et terreux est d’ailleurs assez homogène, si ce n'est pour l’un des échantillons dans lequel une petite cavité sphérique s’est trouvée remplie d’un grain d’une autre composition, dont la présence a sans doute contribué à faciliter la rupture de la pièce.
- Le bronze Laveissière a une cassure plus métallique et plus homogène; mais il se distingue surtout par l’état final de sa paroi cylindrique qui s’est bosselée et mamelonuée dans toute, sa longueur d’uue façon bizarre, ce qui dénote cependant une très-grande malléabilité; la section circulaire est en certains points devenue presque polygonale, par suite de l’importance relative des dépressions qui se sont formées à côté de protubérances très-accusées.
- Sur l’un des échantillons on remarque quelques déchirures transversales, presque imperceptibles, et rappelant, à une moindre échelle, la disposition affectée par celles du bronze de Bourges.
- Dans le tableau suivant nous avons réuni tous les chiffres moyens des expériences faites sur chaque matière, en y comprenant les valeurs des résistances vives d’élasticité et de rupture, T* et Tr, c’est-à-dire les valeurs, en kilograramètres, du travail nécessaire pour amener à la limite d’élasticité ou à la rupture les différentes barres.
- Nous avons joint, d’après les expériences, les valeurs iu et Twde l’allongement et du travail correspondant à la charge de 16k,715 X 10* qui a suffi pour rompre le bronze oruinaire de la fonderie de Bourges.
- Nous avons pu, de cette façon et dans le même tableau, insérer les coefficients de Tredgold, reproduits par Poncelet, et chiffrer les rapports des divers coefficients pour les différentes matières. La plupart des chiffres portent avec eux leurs explications, mais il ne sera pas inutile d’insister tout particulièrement sur les évaluations relatives aux quantités de travail T, et Tr, respective-
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- DE DIFFÉRENTS BRONZES.
- 331
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- ment nécessaires pour amener la matière soit & la limite d’élasticité, soit à la rupture, puisque c’est sur ces évaluations que portent les différences les plus essentielles et les plus caractéristiques.
- A la limite d'élasticité les allongements varient peu pour les différents bronzes, et le travail correspondant n’est en quelque sorte influencé que par la valeur un peu plus grande de la résistance R, correspondante. Ce travail est estimé en prenant, dans ces limites, l’intégrale des produits que l’on obtient en multipliant chacune des charges par l'allongement qu’elle détermine. Pendant toute la période d’élasticité, alors que les allongements sont proportionnels aux charges, ces quantités de travail se calculent facilement; il n’en est plus de même au delà, et il faut alors déterminer ce travail par une quadrature, d’après la courbe représentative de toutes les circonstances de l'expérience de traction.
- Lorsque le métal est très-homogène, les liges s'allongent beaucoup sous l’influence de charges très-
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- 332 NOTE SUR LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES
- supérieures à celles qui correspondent à la limite d’élasticité, et c’est ainsi que le travail de rupture est relativement si grand pour les meilleurs bronzes. Cette évaluation, qui fixe la limite au-dessous de laquelle les tiges soumises à la traction ne sauraient se rompre, exprime bien la qualité la plus essentielle pour la construction des bouches à feu qui doivent pouvoir résister au plus grand travail mécanique.
- Il nous suffit maintenant de rappeler ces résultats à titre de conclusions.
- 1° Les coefficients d’élasticité E se classent, pour les trois natures de bronze B, P et L dans le rapport de 1,00, 1,09, 1,20.
- Le coefficient d'élasticité est ainsi augmenté du cinquième de sa valeur, lorsque l’on passe du bronze le moins résistant au bronze le meil leur.
- 2° Les bronzes B et P ont la même limite d’élasticité. Celle du métal L excède cette valeur de 1/4 environ.
- 3° Les allongements qui correspondent à cette limite sont dans les rapports de 1,00, 1,04, 0,96, ce qui revient à dire que l’allongement correspondant à la limite d’élasticité est presque le même pour les trois autres matières.
- 4° Le travail mécanique nécessaire pour les amener à cette limite varie de 1,00 à 1,06 et 1,19, c’est-à-dire dans le même rapport que le coefficient d'élasticité.
- A ces divers points de vue, le bronze phosphoreux est meilleur que le bronze ordinaire; le bronze Laveissière est notablement supérieur aux deux autres.
- y Cette conséquence est encore bien plus manifeste en ce qui concerne la rupture, puisque les coefficients varient alors comme suit :
- B................... 1,00 1,00 1,00
- P....................1,31 1,29 1,97
- L................... 1,57 4,83 7,45
- Ce qui revient à dire qu’il faut, pour rompre une barre de bronze Laveissière, dépenser sept fois et demi autant de travail que pour obtenir le même effet sur le bronze ordinaire.
- Le bronze au phosphore exige lui-même un travail double
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- DE DIFFÉRENTS BRONZES, de ce dernier. Cet avantage considérable du bronze L tient surtout à sa grande homogénéité, et, par suite, & la grandeur des allongements qui peuvent précéder la rupture.
- 6“ tes deux .dernières valeurs tj, et T>6 suivent un ordre inverse, parce que, pour cette charge de 16 kilogrammes par millimètre carré, qui suffit pour déchirer le bronze ordinaire, les autres matières ne sont pas encore amenées à leur période de striction ; les déformations sont encore, avec les deux autres matières, faibles ou très-faibles, pour les charges qui rompent le bronze ordinaire.
- En publiant ces résultats, nous n’avons pas pour objet défaire valoir tel ou tel mode de fabrication; nous nous bornons à dessein à énoncer les seuls résultats suivants :
- Le bronze n’est pas en général d’une constitution assez homogène pour qu’oit puisse se borner à un seul mode d’expérimentation, lorsque l’on veut en apprécier et en définir les propriétés.
- Dans les expériences de traction, il conviendra, à l’avenir, d'opérer sur des barres d’épreuve de dimensions exactement pareilles en longueur et en diamètre, et de n’estimer les allongements de rupture que d’après l’expérience directe, sans les rapporter au mètre de longueur, parce que ce ne sont pas des déformations qui puissent être soumises logiquement à un calcul de proportionnalité.
- Cette conclusion parait également applicable aux matériaux plus homogènes, et il serait essentiel de s’y conformer, notamment pour les essais des tôles de 1er et des tôles d’acier, employées dans la construction des chaudières à vapeur.
- Enfin, et cette observation justifierait à elle seule les détails dans lesquels nous sommes entré, il existe, dans l’industrie, des bronzes plus homogènes, plus ductiles, plus résistants, plus élastiques que les bronzes, de même composition, produits par les fonderies de l’État.
- Ces bronzes se déforment moins à égalité de charge; au delà de la période élastique, ils peuvent supporter sans se rompre un allongement quintuple, et il faut pour les briser dépenser sept fois plus de travail.
- Sous serions heureux si ces indications, rendues publiques, avaient pour résultat d'améliorer la fabrication du bronze de
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- 334 PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DE DIFFÉRENTS BRONZES, canon ; elles nous donnent l’occasion de faire voir une fois de plus que toutes les industries sont essentiellement perfectibles sous le stimulant de la responsabilité et de l’intérêt personnels, et il est fort heureux que, tout récemment, la Direction de l’Artillerie se soit décidée à faire étudier, dans les ateliers de l’industrie, les meilleurs procédés de fabrication.
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- L’HYDROLOGIE
- DU BASSIN DE LA SEINE.
- La Seine. — ÉtudoB hydrologiqucs; régime de la pluie, des sourceB et des eaux courantes; applications à l’agriculture, par M. Belgrand, membre de l’Institut, inspecteur général des ponts et chaussées, directeur dos eaux et égouts de Paris.
- Par M. Alexis DEL AIRE,
- Ar.eUn éli« da rÉcoSe polytechnique.
- Dans une première élude* nous avons cherché à résumer l’histoire de la Seine à l’époque quaternaire. Nous avons retracé* dans sa phase violente, le phénomène diluvien creusant les vallées, rasant les plateaux, modelant le sol avec un relief variable suivant la nature des terrains, roulant des blocs rocheux et des sables, laissant enfin derrière lui un double manteau de limon sur les plateaux dénudés. Nous avons décrit ensuite les larges cours d’eau de l’Age de pierre qui, en inodiliant leur lit et en remaniant leursalluvions, ont produit les terrasses des hauts et des bas niveaux. C’est là que se rencontrent, dans les tournants et dans les anses, les silex taillés, associés aux ossements d’espèces perdues. Enfin nous avons indiqué le brusque changement de climat qui s’est accompli au début de l’ère nouvelle. Les cours d’eau ont alors remblayé leur lit devenu trop large; ils en ont
- 1. Voir, dans le n° 33 du neuvième volume, Les Phénomènes diluviens dm* le bassin de la Seine, à propos de l’ouvrage intitulé : Le Bassin Parisien aux à<jes antéhistoriques.
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- 33C L’HYDROLOGIE Dü BASSIN DE LA SEINE,
- effectué le comblement, suivant l'allure torrentielle ou tranquille de leurs eaux, soit avec du gravier, soit Avec de la tourbe. Ici apparaissent ensemble les ossements des animaux domestiques, la pierre polie et les premiers instruments de bronze. C'est l’aurore de la période historique. Les lois qui règlent le régime des eaux et l’alluvionnement ont été l’objet de notre premier travail. Appliquées à l'histoire du passé, elles nous ont permis d’interpréter les faits observés et de comprendre l’origine des divers dépôts diluviens. Aujourd'hui, poursuivant, pour la Seine actuelle, une étude analogue, nous rechercherons, avec le même guide éminent, l’influence exercée par les différents terrains et les agents météorologiques sur le cours des eaux, les sources et les inondations; nous en déduirons ensuite quelques conséquences intéressantes pour l'art de l’ingénieur et pour l’agriculture.
- i
- LA PLUIE, LES SOURCES ET LES EAUX COURANTES.
- 1. Les divisions natw'elles et leurs caractères généraux. —* L’orographie du bassin de la Seine était, à l’époque des tourbes, ce qu’elle est encore aujourd’hui : le courant diluvien avait modelé le réseau des vallées avec les plateaux intermédiaires, et affouillé, dans les terrains mous, de grandes circonvallations. Les agents atmosphériques ont peu modifié ces traits généraux. Sans revenir sur une description géologique et orographique déjà esquissée, nous rappellerons, au point de vue spécial qui nous occupe, les caractères des régions naturelles du bassin parisien1.
- La partie moniueuse est le massif de porphyres et de granités du Morvan. Couvert de bois sur les sommets, de prés dans les fonds et même sur les pentes, il est sillonné de nombreux ruis-
- 1. J.es anciennes dénominations géographiques répondaient tontes à des carac-tê.-ei spéciaux, liés ù la nature ou au relief du sol, et masqués aujourd’hui sous l'insignifiante uniformité d’une division territoriale artificielle. Pour parler un langage net et précis, nous emploierons donc ici les anciens noms de provinces et de pays.
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- L’HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE. ' 337 seaux grâce à l’imperméabilité du sol. Les plaines de l’Auxois et de Corbigny sont excavées dans les marnes argileuses du lias inférieur. Leurs cours d’eau sont aussi en grand nombre, mais les sources sont rares. Tout ravin sert momentanément de lit à un torrent en temps de pluie. Ces terrains, très-fertiles, étaient autrefois boisés; aujourd’hui des cultures plus productives les ont envahis.
- Sur le revers opposé au Morvan, les roches du lias moyen et du lias supérieur se couvrent de vignes ét de prairies, dominées par les escarpements ruiniformes du calcaire à entroques. A la jonction des deux formations jaillissent de belles sources. Les autres terrains jurassiques forment, dans le Bassigny, le Chatil-lonnais, le Tonnerrois, des collines arrondies ou des pentes roides et pierreuses. Les vallées, étroites et contournées dans les roches solides, s’élargissent dans les terrains moins résistants. Les cours d’eau sont rares et relégués, comme les prairies, dans les vallées profondes; mais les sources pures qui les alimentent leur assurent une limpidité azurée.
- Dans la Puisaye et la Champagne humide reparaissent des reliefs adoucis et un sol peu fertile, couvert néanmoins de bruyères et de bois. Un réseau d’innombrables torrents s'étend sur les argiles néocomiennes, dont les pentes elles-mêmes sont revêtues de prairies. Les grandes vallées, démesurément élargies, traversent cette zdne de terrains mous suivant l’inclinaison générale du bassin, et recueillent au passage les ruisseaux qui sillonnent perpendiculairement la contrée.
- La Champagne sèche ou pouilleuse offre un aspect contraire : la stérilité monotone de ses campagnes à peine ondulées est rarement interrompue par quelques cours d’eau, qui font naître sur leurs bords une riche végétation et des prairies toujours trop humides. Mais les plaines crayeuses, là où elles sont recouvertes de terre végétale, constituent un sol meuble et perméable éminemment propre à la culture des céréales.
- Le contraste des formations secondaires et des couches tertiaires est en général très-net.
- Dans le Gàtinais, les argiles plus ou moins sableuses, d’une origine géologique mal définie, forment des plateaux presque dénués de pente, souvent couverts de belles forêts et parsemés d’étangs. Les landes de bruyères et les flaques d'eau (gâtincs) disparaissent
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- 338 ‘ I.'hydrologie dc bassin de la seine. aujourd’hui devant les progrès de la culture. Il est probable que les calcaires et les meulières de la Brie ont présenté les mêmes caractères, et ne doivent leur fertilité actuelle qu'aux intelligents travaux qui les ont mis en valeur, surtout par le drainage. Ils offrent tous, à flanc de coteau, un niveau de sources et de fontaines sur les marnes vertes du gypse. C’est à la fraîcheur entretenue par ces eaux que les environs de Paris doivent la riante végétation de Bellevue, de Érunov et de Montmorency. Dans la Beauce, les plaines calcaires, déboisées, arides, dépourvues de cours d’eau, rappellent malgré leur fertilité l’aspect uniforme de la Champagne sèche. Le pays d'Hurepoix sépare la Brie de la Beauce; il diffère de l une et de l’autre par la stérilité de ses sables et la beauté de ses forêts, célèbres par leurs éboulements pittoresques' de rochers de grès (Fontainebleau, Orsay, Che-vreuse...).
- Au nord du bassin, dans i’Ile de France, le Soissonnais, le pays de Caux..., le sous-sol est constitué soit par la craie, soit par les calcaires tertiaires inférieurs (calcaire grossier, calcaire de Saint-Ouen). La fertilité de ces plateaux est assurée par la perméabilité d’un sol qui se draine naturellement; les cours d’eau sont rares, les sources belles et pures. Enfin le pays de Bray forme une vaste échancrure qui entame tous les terrains jusqu’aux couches néocomiennes et aux assises jurassiques. Les prairies remontent sur les pentes argileuses de ses coteaux. C'est par oxcellence en Normandie le pays des pâturages.
- II n’est pas sans intérêt de résumer ces considérations, en indiquant approximativement la superficie de chaque terrain.
- DÉSIGNATIONS SURFACE | kilomètres q. NOMBRE |! | kilomètres quarr.;j
- i GÉOLOGIQUES. GÉOGRAPHIQUES. il - !
- | AHuvions, tourbes,! Fond des grandes vallées, i terrain de Irai»-1 surtout dans le Green- r port. Sand if Terrain tertiaire! Origine du bassin de l'Eure, i; d'origine incer-\\ (aine. i 5875 1025 il :ii
- A reporter t., «900 ’ !
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- L’HYDROLOGIE DU BASSIN DF. LA SEINE. 339
- DÉSIGNATIONS SURFACE NOMBRE
- en kilomètres quarr.i
- 1 GÉOLOGIQUES. GÉOGRAPHIQUES. kilomètres q. 1 cours d’eau. ,
- ! 6900
- Argiles à meulières Plateaux deSatorv, de Ram-
- supérieures. bouillet, de Marty, de Vernon 540
- Calcaire deBeaucc. Plateaux de la Bcauce entre
- Chartres et Nemours....
- Sables de Fontaine- Forêt de Fontainebleau, Hu- 4420 231 |
- bleau. repoix, banlieue de Versailles, Rambouillet, etc.
- Argiles <\ mculiè- Plateaux de la Brie 4470 4,5
- res inférieures et marnes vertes.
- Gypse, calcaire la- Soissonnais, Tardenois, Va-
- castre, sables lois, France, Senlissois,
- movens, calcaire Vcxin lrançais 6475 35 »
- grossier. Àrsiles du Gâtinais. Plateaux du Gitlnals
- 3700 »
- Limon des plateaux Vcxin normand, pays de
- drainés par la Caux, Beauvaisis 5295 Pssdccoursd’eau’
- craie. Argiles tertiaires, Bords de la Brie, coté de la
- silex,poudingue* Champagne, vallées de la
- se rapportant à Marne, de l'Ourcq, do
- l’argile plastique. l’Oise, de l’Aisne, du
- Argile plastique. Loing, forêt d'Olhe, etpla-leaux du bassin de l’Eure.
- Craie blanche et Champagne pouilleuse, val- 1
- craie chloritée. lées du Loing, de l’Eure et de leurs aflluents, du pays de Caux , du Vexln normand, du Beauvaisis. 14925 110
- Craie marneuse. Bord oriental de la Cham-
- pagne pouilleuse, banlieue de Rouen, vallée du Loins. 1685 ||
- Green-Sand et ter- Puiiaye, Champagne humide 2,1 i
- rain néocomien. et pavs de Brav 5500 II
- Marnes kimméri- Lorraine
- diennes et ter- Bourgogne 45*3 '
- rainsoolilhiques. Lias et infralias... Auxoiî, banlieue de Langres, bassin de Corblgny..... Ardennes, sources de l’Oise, 2520 3,3
- Terrains paléozoï-
- ques, porphyres, granités. Morvan 1685 3,3
- Surface totale du bassin de la Seine 78650 *
- 1. Ce nombre se rapporte aux marnes lacustres supérieure? au calcaire grossier.
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- 340 L’HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE.
- H. La pluie; sa répartition suivant les régions et les saisons. — Depuis la mer jusqu’à la vallée de l'Oise, le bassin parisien n’est qu’un plateau presque horizontal, découpé par les vallées diluviennes. Les vents humides s’v déchargent en majeure partie, et la quantité de pluie décroît quand on s'éloigne des côtes. Gémi* nimum se maintient sur les plateaux, même au delà de Paris, bien que leur altitude augmente doucement. Mais à partir de la Champagne humide, l’élévation rapide de l’altitude, surtout vers la crête oolithique de la Côte-d’Or et les sommités du Morvan, amène une proportion croissante de pluie annuelle. Toutefois cette régularité théorique est loin de représenter les faits dans leurs détails. Les vallées profondes et les larges excavations provoquent de nombreuses exceptions locales. Ainsi dans la dépression de la Champagne humide, il pleut beaucoup plus que sur les plateaux de la Brie ou de la Bourgogne. Ailleurs, à égalité d’altitude, les vents pluvieux sont déviés par la configuration du sol; c’est ainsi que la pluie est plus abondante à Vézelay qu’à Avallon.
- Diverses théories ingénieuses ont été proposées pour expliquer la plus grande proportion de pluie dans les vallées. MM. Fournié et Renou comparent les gouttelettes de pluie aux matières entraînées par les eaux courantes et dont la précipitation est favorisée par tout ralentissement de vitesse. Un calme relatif se produit, en effet, dans une vallée abritée, au pied d’une sommité découverte, au point où s’épanouit brusquement un défilé étroit, etc. Mais il n’en est plus de même pour une dépression large et régulière comme celle de la Champagne humide. Les propriétés du sol, perméable seulement sur les plateaux où il peut assécher les vents, sont également insuffisantes pour expliquer une différence de pluie entre deux localités souvent très-voisines. M. Belgrand rappelle avec raison que, dans un fleuve débordé, la majeure partie des eaux passe au-dessus du thalweg; il est naturel aussi de penser que, dans le mouvement des vents pluvieux, l’accélération de vitesse entraîne, au-dessus des vallées, plus de nuages et de pluie.
- En résumé, et malgré les exceptions de détail, il va un premier, maximum de pluie sur les côtes, un minimum au-delà, dans la région basse, et un second maximum vers le sud quand l’altitude s'accroît: l’Yonne a le bassin le plus arrosé; puis viennent la Seine et la Marne; enfin l’Oise et l’Eure.
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- L’HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE. 341
- Le tableau suivant présente, d’après M. Belgrand, quelques exemples des lois et des anomalies qui viennent d’être signalées.
- Distribution de la pluie dans le Bassin de la Seine (Années 1866, 1867, 1868).
- LOCALITÉS. HACTECR ASSCELL* UE
- AiMiuae. 1866. 1867. 1868. Movr.-ue.
- 1 Le Herre 89 1164 915 693 924
- Vallée de l’Oise {»' 691 598 C69 659 i
- Vallées de la Seine et de l’Yonne. (*) 723 031 600 651 1
- Champagne humide. Toucv.... 186 1280 929 966 1058 :
- — Bar-le-Due. 19S 1244 885 930 1019
- i ChalIllon-sur-Seine 225 1074 796 762 877 ;
- j Avallon sur le Cousin 240 738 696 614 682
- Yézclaj sur la Cure 248 1244 881 757 960 :
- I Les Sellons sur la Cure ! 597 2700 1837 2000 2179
- j l. Observations faites à diverses stations, depuis fllrson (196 mètres}, L»oa(13& mètre*)...; ij jusqu’à Beauvais (79 mètre») et Pontoise (39 mètres).
- 12. Observation* faites à Confions sur U Seine en Champagne (77 mètres) et à Sens sur'! !| l'Yonne (91 mètres). j
- Le bassin de la Seine est soumis, dans toute son étendue, à des influences météorologiques communes : la saison est sèche ou pluvieuse pour là région entière. On le constate par les observations pluviométriques; on le vérifie aussi par l’allure des cours d’eau qui, tous ensemble, montent ou s’abaissent. Ces deux séries de données expérimentales sont résumées par les courbes des pluies aux diverses stations, et par les courbes des variations de niveau tracées pour les principaux cours d'eau et leurs affluents. Dans toutes ces lignes, les maxima ou les minima se correspondent. Il en serait de même pour la Meuse, la Saône et la Loire, mais non pas pour le Rhône. Les mêmes courbes permettent aussi de vérifier que. les moindres pluies d’hiver amènent des crues sensibles, tandis <jue les fortes averses de l’été sont incapables de produire une variation notable de niveau. Les pluies des mois froids sont ainsi, comme l’avait indiqué déjà M. Dausse, les seules qui profitent réellement aux rivières et qui donnent lieu à des crues importantes. C'est donc moins l’abondance ou la ra-
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- 342 l'hydrologie do bassin de la seine. reté des pluies que leur répartition suivant les saisons, qui provoque les inondations ou amène la sécheresse.
- III. Les effets des eaux pluviales sur les divers sols; dénudation, nappes et sources. — Avant de parvenir aux rivières, les eaux pluviales en ruisselant sur le sol produisent des érosions et des dénudations; en pénétrant dans la profondeur, elles donnent naissances aux nappes et aux sources. Sur les terrains argileux imperméables, les eaux ravinent le sol et entraînent les matériaux détritiques en atterrissements au pied des coteaux. Elles adoucissent ainsi les pentes, au milieu desquelles apparaissent en saillie les roches plus résistantes. Les formes générales des reliefs topographiques sont régulières. Dans les terrains imperméables, Talluvion vient surtout des coteaux, et le fond de la vallée s’abaisse en pente douce jusqu’au cours d’eau. Sur les terrains perméables, les eaux n’entraînent rien sur les pentes ni au fond de la vallée qui est plat ou même convexe, et la rivière occupe alors le sommet de la convexité. De part et d’autre, s’étendent souvent des marais plus ou moins tourbeux. C’est le cas notamment de la vallée de l’Ource et du marais de Riel-Ies-Eaux, près de Chatillon-sur-Seine, dans les calcaires oolithiques. Mais ces marais ne peuvent se former, même dans les terrains perméables, quand le bassin d'amont, argileux ou granitique, assure au cours d’eau une allure torrentielle. Enfin les alluvions anciennes, qui s’étalent surtout dans la traversée des terrains mous, n’ont point été, en général, reprises par les eaux depuis l’âge de pierre. On les retrouve sous les couches de tourbe dans les sols perméables; elles sont également restées en place dans les tournants et dans les anses. Néanmoins, dans les parties droites des vallées, les cours d’eau ont pu divaguer et remanier leurs alluvions/ surtout si le travail de l’homme est intervenu pour modifier leur tracé. Dans ce cas, la rivière s'applique sans relâche à rétablir l’équilibre entre sa force d’érosion et la résistance des berges. Tel est l’Arraançon, depuis que les travaux du chemin de fer de Lyon ont changé l’inclinaison et la direction de son lit.
- Les eaux pluviales ne contribuent pas seulement à modeler les reliefs du sol ; elles pénètrent plus ou moins dans la profondeur suivant la nature des assises. Dans les couches perméables qui leur livrent passage, ces eaux souterraines se meuvent en cou-
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- l’hydrologie du bassin de la SEINE. 3*3 rants plus ou moins rapides, selon la disposition en pente ou en cuvette- des couches imperméables qui les emprisonnent. Il se forme ainsi plusieurs nappes superposées; les puits sont alimentés par la moins profonde; les affleurements des couches aquifères donnent à divers niveaux naissance à des sources; enfin les forages artésiens vont chercher les eaux jaillissantes dans les nappes les plus profondes, il est évident que, sur un sol imperméable, la couche superficielle détritique s’imbibe seule; les eaux ne pénètrent au delà que par des tissures étroites qui ne donnent que des suintements, des pleurs, à peine suffisants pour alimenter des puits. C’est le cas des roches du Morvan et des argiles de l’Auxois. Au contraire, dans les terrains perméables, les eaux sont absorbées dans le sol que drainent naturellement les vallées profondes. Les nappes souterraines s’abaisseni rapidement à partir des lignes de faite et les sources les plus élevées, les sommes de la Champagne notamment, tarissent en été. Les vallées secondaires, souvent trop élevées pour n’être point drainées, offrent, par leur sécheresse et malgré une identité de constitution géologique, un •contraste absolu avec les vallées principales toujours humides, pourvues de belles sources et fréquemment marécageuses. L’affleurement à flanc de coteau d'une nappe soutenue par une couche imperméable donne un niveau d'eau; les sources qui en naissent sont d’autant plus abondantes qu’elles sont plus rapprochées d’un thalweg secondaire; celte situation leur assigne en effet un bassin de réception plus étendu. La craie blanche de Champagne, de Normandie et de Picardie fournit les meilleurs exemples de ces dispositions que l’on retrouve également sur tous les autres terrains perméables, tels que les calcaires oolilhiques de la Bourgogne, le calcaire grossier du Yexin, les sables de Fontainebleau et le calcaire de Beauce. Il est à remarquer que dans les couches imparfaitement perméables, comme les calcaires oolithiques et certaines assises compactes de la craie, les infiltrations se font par les fissures et les lits de stratification ; les nappes sont donc discontinues. C'est ainsi que dans les travaux de captation de la Vanne, entre autres exemples, on a rencontré des fissures aquifères à côté de crevasses absolument sèches. Dans la craie blanche, la continuité est habituellement assurée par l’extrême fendillement de la roche. Aussi, en Champagne, tous les puits ont-ils tari ensemble à plusieurs reprises dans les grandes sécheresses de
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- 4858 et 1839. Dans les sables, les nappes sont évidemment d’une parfaite continuité. Elles se relèvent aussi à partir du thalweg, comme M. Delesse l’a démontré depuis longtemps. La nappe des sables moyens s'élève de 8 mètres au-dessus de la Seine, au souterrain de l’égout d’Asnières, à 2 kilomètres du fleuve.
- On peut, avec M. Belgrand, appeler lieux de sources les surfaces ou les lignes de terrains où jaillissent les sources. Ces dernières se groupent dans le bassin de la Seine en quatre classes, suivant quelles sortent des terrains imperméables, ou des terrains perméables, qu’elles prennent naissance à un niveau d’eau ou qu’elles viennent au jour par un puits artésien naturel. Sur les terrains imperméables, le lieu des sources est la surface même du pays. La faible quantité d’eau qui imbibe le sol suffit à produire des sources souvent très-nombreuses, toujours très-pauvres. Rapprochées sur les granités fendillés du Morvan, les sources deviennent rares dans le lias de l’Auxois; il en est de même sur les argiles néocomiennes de la Champagne humide, à l’exception des belles eaux qui jaillissent à travers les premières couches crétacées et qui semblent provenir des calcaires oolithiques sous-jacents. Le grès vert, moins imperméable, donne naissance à beaucoup de petites sources et conduit en outre dans scs profondes assises sa* blonneuses la nappe qui alimente les puits artésiens de Paris. La surface des terrains imperméables est toujours sillonnée par de nombreux cours d’eau; mais il est rare que leur origine soit une source.
- Sur les terrains perméables, les lieux de sources sont les prés plus ou moins marécageux qui occupent le fond des grandes vallées. Assez éloignées les unes des autres, les sources sont souvent très-considérables. Ici tous les cours d’eau ont pour origine une source, mais habituellement celle-ci n’est point pérenne et tarit l’été. Les diverses régions perméables du bassin peuvent donner lieu à quelques remarques intéressantes. Les assises oolithiques de la Bourgogne sont constituées par des alternances répétées de marnes demi-perméables, et de calcaires que les vallées recoupent normalement à leur direction commune. Les cours d’eau naissent sur les marnes, sont absorbés par les calcaires et ne reparaissent en aval qu’aux points où la couche perméable s’enfonce sous de nouvelles marnes. Les formations marneuses renferment en outre des sources éphémères. Bien qu’elles ne
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- coulent que l’hiver, elles exercent une grande action sur le régime des cours d’eau et les crues; elles portent les noms caractéristiques de Peute-gueule (laide gueule), Pente-fosse, Fontaine la sèche. Sur la craie blanche de la Champagne, les sources sont, comme en Bourgogne, reléguées au fond des vallées les plus profondes, les cours d’eau ont pour origine une source ordinairement éphémère (font, fontaine ou somme); mais ils ne commencent réellement qu’à une source pérenne située à quelques kilomètres en aval. Si les lieux de sources sont continus, la prairie devient un marais, souvent envahi par la tourbe. La Normandie et le bassin de l’Eure fournissent des exemples analogues. Sur les couches tertiaires perméables, comprises entre l’argile plastique et les marnes vertes, dans le Soissonnais, le Vexin, la Brie, etc., jaillissent aussi de belles sources au fond des vallées principales. Il en est de même eniin pour les sables de Fontainebleau et les calcaires supérieurs dont les sources alimentent presque exclusivement le Hurepoix et une partie de la Beauce.
- La surface de contact de deux terrains, l’un supérieur perméable, l’autre inférieur imperméable, détermine une nappe et, par son affleurement à flanc de coteau, un niveau d’eau. C’est un lieu de sources toujours facile à reconnaître sur le terrain par la fraîcheur de la végétation qu’il entretient même sur le revers des collines. L’un des plus importants de ces contacts produit une belle nappe en Bourgogne entre les argiles du lias et celles du calcaire à entroques; il fournit de nombreuses sources, sur un développement de plusieurs centaines de kilomètres, dans l’Auxois, le Nivernais et la banlieue de Langres; il alimente l’Armançon, la Brcnne, l’Oaer&in, la Seine, l’Ource, l’Aube et la Marne. Un autre niveau, également très-étendu, marque la séparation de la Champagne humide et de la Champagne sèche. Un troisième repose sur l’argile plastique, et donne un grand nombrede sources dans la vallée de la Marne et surtout dans celle de l’Oise. Enfin le plus remarquable est celui qui, recueillant les eaux des sables de Fontainebleau, des meulières et des calcaires de la Brie, alimente, au-dessus des marnes vertes ou des marnes du gypse, d’innombrables sources dans les environs de Paris. Les nappes souterraines fournissent peu d’eaux jaillissantes naturelles dans le bassin de la Seine. Toutefois, les calcaires oolithiques donnent une nappe si puissante, que les eaux se sont frayé, par de longues
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- cheminées, un passage vers la surface à travers les argiles néocomiennes.
- En terminant l'étude des sources et avant d'entreprendre celle des cours d’eau, empruntons à M. Belgrand quelques remarques intéressantes sur les noms mêmes des sources. En Bourgogne et même en Champagne, le nom de Itouix, Duis (ductus, aqueduc, conduite) se retrouve fréquemment; exemple : la source de la Seine à Saint-Germain-la-Feuille, Douix; la source de Soulaine (Aube), Dhuis, etc... Dans les mêmes contrées, les sources initiales des cours d’eau portent aussi des noms dérivés de fans : source de l'Arce (Aube), Fontarce; source de la Vanne, Font-Vanne. Ordinairement la même dénomination s'applique au village le plus proche. En Champagne sèche, les sources initiales, ces sommets des cours d’eau, prennent le nom de Somme: source de la Yesle, Somme-Vesle; de la Bionne, Somme-Bionne, etc... Même en Champagne humide oh cette expression ne peut plus s'appliquer avec rigueur, puisqu’on temps de pluie le ruisseau descend de points plus élevés, on rencontre encore des désignations analogues : la source de l’Aisne, Somme-Aisne, etc... Dans les terrains oolithiques, les noms de bime ou abîme, gouffre, cro, sont en rapport avec la nature jaillissante des sources : ainsi leBlme, sourcede la Marte (Aube); l’Abîme, vallée de l’Orvanne (Seine-et-Marne); le Gouffre de la prairie, près Nemours, etc. Ailleurs on rencontre les noms de toudron, sourdon, soudray..., qui se rattachent au mot sourdre, et d'autres enfin dont l’origine est incertaine, mais qui ont entre eux une évidente parenté: Armenlière, Armance, Armançon...
- IV. Lee coure d'eau; leurs caractères différents. — Suivant la nature du sol, l’écoulement des eaux pluviales donne lieu à des cours d’eau de caractères fort différents. Dans le granité, le lias, le terrain crétacé inférieur ou les argiles tertiaires, quelque restreinte que soit une vallée, un ruisseau ou un. ravin en occupe le fond. Pendant une forte pluie, l’eau ruisselle dans les moindres replis du terrain; aussi les cours d’eau sont-ils très-nombreux, souvent éphémères, avec des crues rapides et courtes. M. Belgrand leur donne le nom de torrents. Au contraire, si la vallée est ouverte dans les calcaires oolithiques, la craie, les calcaires et les sables tertiaires ou les alluvions caillouteuses, on ne ren-
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- contre ni ruisseau, ni ravin dans Je thalweg, et quelquefois la culture le recouvre en totalité. Il reste à sec même par les grandes averses; les rivières sont donc rares, mais ordinairement pérennes. Les eaux ne leur parviennent qu’après avoir traversé le sol et les sources; les crues sont en conséquence lentes et prolongées: ce sont des cours d’eau tranquilles. Nous allons passer en revue rapidement les divers terrains et énumérer les cours d’eau torrentiels ou tranquilles qui leur correspondent.
- Terrains imperméables. — Le Morvan est, sur toute sa surface, un lieu de petites sources qui se gonflent subitement dans la saison des pluies. L’Yonne, la Cure, le Cousin et le Serein, avec leurs nombreux affluents, y prennent naissance. On compte 1 cours d’eau pour 3^,3. Les eaux sont limpides en été, mais toujours avec une coloration brune ou blond doré. Le lias est, dans le bassin de la Seine, le terrain le plus imperméable; les cours d'eau n'y sont donc alimentés que par de très-rares sources et par le niveau d’eau des calcaires à entroques. Tels sont dans l’Auxois, l’Armançon et le Serein, avec la flrenne, le Bornant, etc. ; plus loin ce sont les rus de Grenouille et de Basoche qui portent leurs eaux dans le Cousin et la Cure; enlin l'Yonne dans le bassin de Corbigny, la Marne dans la banlieue de Langres, reçoivent également beaucoup d'affluents torrentiels en traversant les argiles basiques. Tous ces ruisseaux roulent des eaux toujours louches, grises, même en temps de basses eaux ; seules les rivières issues des sourcesdu calcaire à. entroques conservent quelque temps leur limpidité originelle. Le terrain crétacé inférieur reçoit dans la Champagne humide une grande quantité d'eau pluviale qui s'écoule sans profit dans les crues violentes des torrents. On ne peut songer à dénombrer les cours d’eau de cette région ; citons seulement, en Puisaye,le Loinget l'Ouanne; puis en Champagne, l’Ar-mance toujours basse l’été, toujours débordée l’hiver, qui se jette dans l’Armançon; et l’Hozain qui, sorti des marnes jurassiques avec le nom de Marve, se perd sur les calcaires oolithiques et renaît sous une dénomination nouvelle dans les calcaires à spa-tangues. Plus loin, à l’est, la forêt d’Orient parsemée d’étangs fournit à la Seine un autre affluent, la Barse, et l'Auzon à l’Aube, à laquelle se joint aussi la Voire. Dans le bassin de la .Maine, la Biaise et les autres affluents recueillent de nombreux ruisseaux,
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- la Bruxenelle, la Chée, etc.. Enfin, le plus important de ces
- cours d’eau, l’Aisne, parcourt l’Argonne et reçoit la Bionne, la Tourbe, la Biesme, etc... Les eaux de la Champagne humide sont rarement limpides même en été. Les rivières et les ruisseaux y sont en plus grand nombre encore que sur le granité ou le lias; dans le bassin de la Biesme, par exemple, on a 1 cours d’eau par La région est en outre traversée par d’immenses fossés que la pluie transforme en ruisseaux.
- Les autres terrains imperméables du bassin sont trop plats ou trop peu étendus pour exercer une influence notable sur la formation des crues. C’est d’abord l’argile plastique (avec les sables inférieurs, les glaises et les lignites); elle forme une étroite lisière au bord des coteaux dans le Yexin et la Champagne, au fond des vallées de la Marne et de l’Ourq, sur les plateaux du Soissonnais. Elle alimente des cours d’eau peu violents, jamais taris dans les étés ordinaires et souvent envahis par la tourbe. Sur les bords de la Marne et du Surmelin, l’argile plastique entretient une belle végétation, mais sans fournir de cours d'eau. Si l’argile plastique est, par sa faible étendue, sans action sur les crues, les argiles du Gâtinais doivent à leur défaut de pente une neutralité semblable. Couvert autrefois de vastes flaques que représentent encore de trop nombreux étangs, leGâtinaisest sillonné de cours d'eau qui se jettent dans le Loing ou dans l’Ouanne. On en compte \ par 4k,6. Dans la Brie, les marnes vertes retiennent l’eau sous les calcaires et les meulières, empâtés de manies grises et recouverts de limon rouge. Si cette contrée avait un relief accusé, elle aurait sur le régime du fleuve une influence désastreuse; mais elle est d’une horizontalité presque absolue, et sa surface serait couverte de ga-tincs et d’étangs sans les meulières qui drainent le sol superficiel et les rus profonds qui sillonnent les plateaux. Grâce à ces dispositions naturelles et aux efforts intelligents qui en ont secondé l’effet, la Brie, complètement assainie, est aujourd’hui sans action sur les crues, à moins que la persistance prolongée des pluies n’empêche leur absorption par le draiuage. La Marne et la Seine traversent la Brie; elles y recueillent de nombreux affluents: l’Yère, le Grand et le Petit Morin, le Surmelin et la Dhuis, l’Oarcq, etc. On estime \ cours d’eau par ik*,5.Ces ruisseaux ont, à vrai dire, un caractère intermédiaire; car s’ils ont, en temps de grande crue, l’allure torrentielle, ils sont dans les années ordi-
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- naires des lieux de grandes sources et de véritables cours d’eau tranquilles. Les argiles tertiaires du bassin de l’Eure, bien que donnant naissance à des affluents nombreux de l’Eure, de la Rille et de la Cbarenlonne, ne troublent guère la tranquillité de leurs crues. On compte ici i cours d’eau pour 1k«,6. Enfin le pays de Bray, complètement isolé des autres régions imperméables, alimente à la vérité des torrents violents à leur origine, l’Epte, l’An-delle et l’Àvelon ; mais leurs crues sont toujours écoulées avant celles du fleuve; elles sont donc sans importance réelle.
- Terrains perméables. — Sur ces terrains les eaux, absorbées par le sol, laissent à sec la plupart des vallées secondaires. Elles débouchent par des sources placées dans le fond de la vallée principale, et jointes au cours d’eau pardcs émissaires en général fort courts. D'ailleurs ces sources sont rarement pérennes; le plus grand nombre tarit pendant les sécheresses. Les sources éphémères sont assez nombreuses dans les vallées étroites et profondes des calcaires oolithiques inférieurs de la basse Bourgogne. Elles sont plus fréquentes et plus régulièrement disposées dans les vallées plus larges des calcaires marneux oxfordiens de la même région. Enfin, dans la craie blanche de la Champagne, elles forment l'origine variable des cours d’eau, et portent souvent le nom de Somme. En Normandie l’humidité constante du climat rend presque toutes les sources pérennes.
- Les terrains oolithiques forment, dans le bassin de la Seine, les parties montueuses de la Bourgogne et de la Lorraine. On peut y distinguer deux groupes : l’un comprend des assises demi-perméables, le fuller’s-earth, l’oxford-clay et l’argile de Kinime-ridge; le second, des couches très-perméables, le calcaire à en-troques, la grande oolithe, le coralrag et le calcaire de Portland. Grâce à l’alternance plusieurs fois répétée des divers étages appartenant à ces deux groupes, les phénomènes se reproduisent d’une manière identique : les cours d’eau naissent tous dans les bandes étroites des terrains demi-perméables; ils sont fortement épuisés ou même se perdent entièrement, du moins pendant l’été, en traversant le sol perméable situé en aval; ils renaissent enfin dans les grandes sources qui émergent des couches perméables avant qu’elles ne s'enfoncent sous de nouvelles assises plus ou moins argileuses. Telle est, par exemple, la Laigncs qui naît sur
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- la terre à foulon, aux sources de Cessey près Baigneux-les-Juifs (Côte-d’Or), coule sur un parcours de <5 à 20 kilomètres sans recevoir d’affluent, et se perd dans la grande oolithe au hameau de Yaugtmois. Cette formation très-perméable constitue un grand plateau dépourvu d'eau courante et sa vallée principale, celle de la Laignes, est à sec durant l’été sur une longueur de 20 kilomètres. Le cours d’eau reparaît aux sources de Laignes, à la limite des marnes oxfordiennes. La Seine, i’Ource, l’Aube..., donneraient lieu à des remarques analogues. Les marnes oxfordiennes forment un gradin qui sépare, en Bourgogne, la montagne de la vallée. C’est un long développement de collines, aux flancs escarpés, sillonnées de ravins nombreux, peu propres à la culture et dénuées de sources à flanc de coteau. Ce dernier caractère prouve que les marnes sont en partie perméables. Les rivières ont peu d’affluents. Les eaux sourdent le long du cours d’eau, dans les vallées principales, par des sources pérennes ; dans les vallées secondaires, par des sources éphémères. Celles-ci servent de tètes à des affluents qui tarissent l'été, mais qui, bien différents des torrents, débitent, lorsqu'ils coulent, l’eau d’une source éphémère. Telle est, par exemple, la disposition des sources pérennes ou éphémères de I’Ource, de Brion à Autricourt (Côte-d’Or). Toutes les rivières sont devenues, à l’aval de l’oxford-clay, de bons cours d’eau, non par l’effet des affluents qu’elles ont reçus, mais par l’alimentation puissante que les sources leur assurent au sortir de la grande oolithe et dans la traversée des marnes oxfordiennes. Aussi leur régime n’est-il pas sensiblement modifié par les trois derniers étages des terrains oolithiques, le coral-rag, l'argile de Kimmeridge et le calcaire de Portland. Ces assises forment, dans le bassin de la Seine, autant de ceintures étroites que les cours d’eau traversent normalement sur une étendue peu considérable. On peut cependant reconnaître les mêmes lois, du moins pour les ruisseaux qui appartiennent en propre à ces terrains. Les marnes kimméridiennes sont moins perméables que les deux autres formations ; et cette différence, peu marquée en Bourgogne, s’accentue en Lorraine où les couches deviennent plus argileuses. LaSarce, petite rivière du département de l’Aube, a pour origine deux sources qui laissent échapper par regorgement, près des marnes kimméridiennes, les eaux absorbées par les calcaires coralliens. Sur les marnes, on rencontre dans le fond
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- de la vallée quelques sources pérennes ou éphémères, comme sur les marnes oxfordiennes. La Sarce se perd en été dans la traversée des calcaires portlandiens; mais elle renaît près de Ville-raorien, avant que les calcaires ne s’enfoncent sous les argiles néocomiennes. Tous les autres petits cours d’eau de la basse Bourgogne sont soumis aux mêmes lois. Vers la Lorraine, les marnes deKimmeridgesont plus développées et surtout plus argileuses; elles arrêtent mieux les eaux. Ainsi l’Ornain, par exemple, est, dans la partie haute de son cours, fort riche en affluents ; on compte 1 cours d’eau pour 3k<,3.En aval de Bar-le-Duc, au contraire, il traverse les calcaires portlandiens; son cours devient plus simple, ses affluents moins nombreux.
- Après les calcaires ooliihiques dont les rivières sont remarquables par leur limpidité et leur belle couleur azurée, les pre mières formations perméables que nous rencontrons sont celles de la craie blanche. Au point de vue de l’étude des cours d’eau, on peut réunir sous ce nom toutes les assises crétacées supérieures à la craie glauconieuse. Ainsi comprise, la craie blanche est le terrain le plus étendu du bassin de la Seine: parfois elle forme la surface même du sol ; parfois elle est recouverte sur les plateaux par d’autres terrains, et elle n’apparaitque sur les flancs des coteaux. Dans tous les cas, elle est complètement perméable; elle peut donc drainer les couches même les plus argileuses qui lui sont superposées, par exemple, les argiles tertiaires ou les limons qui recouvrent les plateaux du pays d’Othe, du bas Gâtinais ou de la Normandie. Les cours d’eau sont très-rares et les sources reléguées au fond des vallées. Dans la Champagne sèche et le pays d’Othe, chaque cours d'eau prend naissance à une source ordinairement éphémère, et le ruisseau pérenne ne commence qu’à une source située à plusieurs kilomètres en aval. Si les sources sont très-multipliées et le fond de la vallée suffisamment plat, la tourbe ou les marais envahissent les bords de la rivière. C’est ce qui a lieu notamment pour la Vanne dans le pays d’Othe, malgré l’imperméabilité des plateaux environnants, et pour la Somme-Soude dans la Champagne sèche. La Vanne est largement alimentée ; elle débite habituellement en basses eaux 5 mètres cubes à la seconde, et la Seine, à Paris, ne donne que 73 mètres cubes. Les rivières sont très-rares; on n’en corn pie qu’une pour 9o kilomètres carrés dans le bassin de la Vanne, et une pour 99 kilomètres car-
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- rés dans celui de la Somme-Soude. Les mêmes remarques s'appli-queraientaux affluents de l’Yonne ouduLoing dans le paysd’Ûthe ou dans le bas Gâtinais, comme aussi en Champagne sèche. Les caractères sont toujours identiques : affluents rares» sources initiales éphémères, sources pérennes au fond des vallées, prairies tourbeuses, eaux louches.
- Dans la Picardie, la Normandie et la Beauce, les plateaux vastes et sans pente, recouverts de limon rouge, sont dépourvus de rivières, et les eaux jaillissent toujours dans une source de la craie blanche. Prenons comme type le ruisseau deCailly, qui rejoint la Seine à l'aval de Rouen. Il est constitué par deux branches qui se réunissent dans la vallée de Cailly, et le tronc commun possède en temps ordinaire un débit de 2“%8 à la seconde. C’est un lieu de grandes sources; on en rencontre vingt groupes disséminés au pied des coteaux. Dans des cas fort rares, l’eau ruisselle faiblement sur les pentes des collines, mais jamais elle ne coule sur les plateaux limoneux. On compte 1 cours d'eau pour 183k* dans le bassin de la Cailly. Dans le pays de Caux, le Yexin normand, la Picardie et la Beauce sur la rive gauche de l’Eure, les rivières ont toutes ce même régime. Ce sont de rares cours d’eau, sans affluents; tous sont des lieux de sources et commencent par une source. Les prairies sont seulement marécageuses en Normandie; elles deviennent souvent tourbeuses en Picardie.
- Parmi les terrains tertiaires perméables, les sables inférieurs et le calcaire grossier, dans le Soissonnais et le Yexin, n'ont pas à vrai dire de cours d'eau qui leur appartiennent en propre. Les marnes lacustres, les sables et les marnes de Saint-Ouen, le gypse enfin, constituent un ensemble à demi perméable; les ruisseaux y sont assez nombreux; tous s’alimentent et commencent à des sources. Dans le Tardenois, le Senlissois, le Valois, la plaine Saint-Denis, etc..., on compte environ 4 cours d’eau pour So**. Les sables de Fontainebleau, en raison de leur extrême perméabilité, sont très-pauvres en cours d’eau. On ne rencontre, dans le Hurepoix et la partie voisine de la Beauce, qu’un ruisseau pour 321**. Les principaux sont l'Écolle, l’Essonne, la Juine, etc.; ces deux dernières sont bordées de marais tourbeux. EnGn certaines vallées, celles de l’Armançon, de la Seine, de l’Aube, de la Marne sont couvertes de graviers sur une largeur parfois considérable, qui atteint jusqu’à 30 kilomètres. Ces plages perméables n ont
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- aucun cours d’eau, mais toute tranchée profonde donne de l’eau courante à un niveau toujours supérieur à celui de la rivière. On en a de nombreux exemples dans les chambres d’emprunt du chemin de fer de Lyon, près de VilIeneuve-la-Guyard (Yonne). Les travaux du canal de la Marne au Rhin en ont donné un autre exemple dans le delta d’alluvion entre l’Ornain et la Saulx, près Remennecourl (Meuse).
- En résumé, les cours d’eau sont très-nombreux sur les terrains imperméables; ils sont dépourvus de sources et tarissent l’été. Sur les sols perméables, ils sont beaucoup plus rares, mais ce sont des lieux de sources, bien alimentés même pendant les sécheresses; ils sont souvent bordés de marais plus ou moins tourbeux. ils commencent tous à une source éphémère ou pérenne; ils s’interrompent parfois sur de grandes longueurs, quand ils traversent des terrains très-perméables, tels que la grande oolithe, le coral-rag ou le calcaire de Portland.
- Y. Le régime des cours d’eau; leurs crues. — Pour étudier le régime des cours d’eau dont nous venons d’esquisser la description sommaire, on les à divisés en grands et en petits cours d’eau, suivant que leurs bassins dépassent ou n’atteignent pas 1 oC0k'». D’ailleurs en relevant chaque jour leur hauteur pour établir la loi de leurs crues, on a eu soin de grouper ensemble d’une part les torrents, d’autre part les cours d’eau tranquilles, ün examen meme rapide des courbes tracées ainsi mois par mois, depuis 1854, met en évidence les résultats suivants. Les cours d’eau tranquilles, c'est-à-dire ceux des terrains perméables, ont des crues produites par le gonflement des sources et par conséquent peu élevées, mais de longue durée. Elles se prolongent au moins pendant quinze jours. En Bourgogne, elles sont en retard de 4 à 5 jours sur celles des torrents. Leurs eaux sont plus ou moins louches suivant la nature du terrain; elles sont parfois presque entièrement claires, notamment pour la Seine, l’Ource et l’Aube sur les calcaires oolithiques. Au contraire, les crues sont moins tranquilles et les eaux plus louches sur les terrains seulement à demi perméables, comme les marnes oxfordiennes ou kimmerid-giennes: c’est le cas de l’Ornain à Fains et de la Saulx à Saudrupt. Les crues sont plus lentes sur la craie blanche, et les eaux restent presque toujours, non pas limpides, mais légèrement opa-
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- Unes. Ainsi, pendant que les ruisseaux des terrains oolithiques ont éprouvé, du <0 novembre 4857 au 31 janvier suivant, six crues successives, la Somme-Soude a monté pendant deux mois pour redescendre plus doucement encore. Enfin, sur les sables de Fontainebleau, les crues sont si peu prononcées, celles de l’Essonne à Menoecy, par exemple, qu'on j eut les effacer par des manœuvres de vannes. Les cours d'eau torrentiels, c’est-à-dire ceux des terrains imperméables, ont des crues très-brusques et de très-courte durée: tantôt les eaux s’écoulent librement; tantôt elles s’emmagasinent dans de vastes étangs; tantôt enfin elles sont entravées dans leur écoulement par le défaut de pente des plateaux. Dans le premier cas, qui se produit pour la Cure et le Cousin sur le granité, pour l’Armançon et la Marne sur le lias, pour l’Ouanne sur le terrain crétacé inférieur, les crues ne se soutiennent à leur maximum que pendant un ou deux jours, et la crue moyenne qui suit est de peu d’importance. Au contraire, la Barse, la Voire et l’Aisne traversent, sur le terrain crétacé inférieur, une région parsemée d’étangs : la crue moyenne se soutient longtemps et monte parfois à une hauteur élevée. Dans le troisième cas, les cours d’eau ont peu d’influence sur les crues du fleuve. Les eaux du granité restent troubles seulement pendant trois ou quatre jours; celles du lias pendant une grande partie de la crue; celles du terrain crétacé inférieur pendant la totalité. Le tableau suivant résume les observations quotidiennes sur l'état des eaux1.
- 1. L’eau est notée comme claire lorsqu'elle laisse voir distinctement un objet blanc, d’un décimètre carré, plongé sous une couche d’eau de 0®.50 d’épaisseur ; comme louche lorsque cet objet se distingue encore, mais confusément; et enfin, comme trouble lorsqu’il cesse d’être visible. Il est très-rare que l’eau d’un ruisseau, même lorsqu'il est alimenté par une grande source, conserve longtemps assez de transparence pour qu’un objet blanc de petite dimension, placé i une profondeur de 3 à 4 mètres, y soit complètement visible. Jamais l’eau de rivière n’atteiut ce degré de limpidité.
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- DÉSIGNATION. 1855-1866. NOMBRE MOYEN ANNUEL DES JOURS D’EAU :
- CLAIRE1. LOUCHE. TROUBLE.
- Petits Cours d'eau:
- Cours d’eau des terrains miocène* 319.42 38.58 3.50
- — des terrains granitiques 309.92 37.04 18.29
- — de la craie blanche 290.90 66.06 5.13
- — des terrains éocènes 26$.17 49.67 28.50
- — des terrains oolithiques 258.46 33.25 54.27
- — des terrains Basiques 22G.08 67.08 72.08
- — de l’argile du Perche 219.75 121.88 23.92
- — du terrain crétacé inférieur... 189.11 S0.30 95.75
- Grands Cours d’eau :
- L’Yonne à Clamecv 315.76 24.67 53.83
- Le Loing à Nemours 2G8.50 54.00 34.42
- L’Yonne à Sens 210.17 61.75 38.33
- La Seine à Mantes 241.60 81.33 42.42 j
- I.a Seine à Rray 215.00 00.50 59.75 1
- La Seine à Paris 225.0$ Cl.17 79.00 |
- La Seine à Mon'.ercau 217.92 101.42 46.00 ||
- La Marne à Chalifert 184.00 102.50 78.75
- L’Aisne à Ponlaverl 186.17 50.67 128.42
- La Seine à Poissv 184.42 90.83 90.00
- La Marne à la Chaussée 113.67 223.08 28.50
- L’Oise à Venelle 104.83 151.33 108.35
- La Marne à Salnt-Dizler 57.92 104.67 202.66
- 1 - La période 1854-1366. comprenant cinq acnées de sécheresse extrême, les nombres [ des jour* d’eau claire sont trop grands. La difficulté de préciser entre une eau louche et une eau trouble fait que les nombres des deux dernières colonnes sont beaucoup plus incertains que ceux de la première.
- On a noté également chaque jour le degré hvdrotimétrique de la Seine à Paris. La courbe ainsi obtenue est inverse de celle des crues. On le comprend sans peine en remarquant que le maximum de (a crue correspond au passage des eaux torrentielles, c'est-à-dire des eaux des terrains imperméables toujours beaucoup moins chargées de sels que les eaux des grandes sources calcaires.
- Les crues sont soumises à des lois différentes suivant les saisons. Nous appellerons, avec M. Belgrand, été ou saison chaude l’intervalle compris entre mai et octobre; les six autres mois for-
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- 356 L'HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE,
- meront Y hiver ou la saison froide. Un terrain perméable atteint son point de saturation quand les eaux pluviales commencent à alimenter les nappes souterraines; de même, un terrain imperméable sur lequel les eaux commencent à ruisseler atteint son point de ruissellement. Les courbes des crues montrent que les pluies d’été profitent peu aux cours d’eau, ainsique nous l’avons déjà remarqué; elles prouvent en outre que, sur des bassins suffisamment étendus pour échapper aux influences locales, les cours d’eau tranquilles et les torrents entrent en crue en même temps : le point de saturation et le point de ruissellement sont donc obtenus ensemble. La comparaison des courbes des crues et des courbes des pluies indique que les pluies, beaucoup plus fréquentes l’été que l’hiver, sont presque sans action, pendant la saison chaude, aussi bien sur les cours d’eau tranquilles que sur les torrents. 11 ne se produit de petites crues que si des pluies préparatoires ont amené le sol à un état voisin du point de saturation ou de ruissellement; mais deux ou trois jours de chaleur, entre deux groupes de pluies, suffisent à dessécher le sol et à rendre nécessaire une nouvelle préparation. Au contraire, dans la saison froide, la saturation du sol est presque continue et les moindres pluies peuvent provoquer des crues qui apparaissent en même temps sur tous les sols, perméables ou imperméables. Ainsi les grandes pluies d’été sont presque sans influence, et les crues notables proviennent des pluies d'hiver et des fontes de neige.
- Les grandes crues d’été sont, pour la Seine, des phénomènes séculaires. Depuis 4732, on n’en connaît que quatre exemples : 43 juin 1737, 46 juillet 4816, 4 juin 4836 et 29 septembre 4866. Elles ont toujours été préparées par une continuité de pluies qui avait maintenu le sol à saturation. La plus curieuse est celle de 4 866 qui seule a été produite par une crue unique de tous les affluents. Les petites crues d’été sont, au contraire, assez communes. L’une d’elles, qui a lieu régulièrement au printemps, est connue des mariniers sous le nom de bouillon de mai.
- Nous appellerons cours d'eau mixtes ceux dont les bassins comprennent, avec des terrains imperméables, une étendue de sol perméable trop considérable pour pouvoir être négligée dans l’élude du régime des eaux. La plupart des grands affluents de la Seine sont, comme le fleuve lui-même, des cours d’eau mixtes. L’Yonne et la Marne sont de véritables torrents; le Loing,cou-
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- l’hydrologie du bassin DE LA SEINE. 387 Iant sur un soi imperméable dénué de penle, conserve une allure torrentielle mais peu violente; l’Oise et l'Epte ont également un caractère torrentiel assez net. Au contraire, la Seine en amont de Montereau, l’Aube et l’Ource sont des cours d’eau tranquilles.
- La loi fondamentale qui résume toute l’étude des crues comprend deux cas. Les crues des petits torrents sont très-élevées, très-courtes, rarement de plus d’un à deux jours ; exemple : l’Ouanne à Toucy. Les crues des petits cours d’eau tranquilles sont peu élevées, souvent fort longues, toujours de plus de quinze jours; exemple : l’Ource à Autricourt. Il en résulte que, dans un grand cours d’eau, la crue s’élève d’abord rapidement par le passage des eaux torrentielles ; puis elle se soutient ensuite par l’écoulement plus lent des eaux tranquilles. Examinons à ce point de vue les trois classes des cours d’eau.
- Cours d’eau torrentiels. — Tant que dure la pluie, la crue torrentielle s’élève à la rencontre de chaque affluent. Lorsque la pluie a cessé, il y a un point où la crue très-courte de l’affluent passe au confluent avant l’arrivée de la crue principale. A partir de ce point, la portée ne s'accroît plus. Quaot à la crue tranquille qui suit les eaux torrentielles, elle continue à s’élever à chaque confluent. Il est évident que le point où la crue cesse de monter est d’autant plus éloigné de la source que la région est plus mon-tueuse, d'abord à cause de la plus grande abondance de pluie, ensuite à cause de la pente plus grande et de la vitesse qui en résulte pour la crue torrentielle. C’est pour ce motif que l’Yonne est peu dangereuse comparativement à la Loire; son haut bassin, le Morvan, est en effet très-restreint. Pour un grand cours d’eau torrentiel, les pluies partielles peuvent suffire à produire une crue extraordinaire, ce qui augmente la fréquence de ces phénomènes désastreux. Comme les crues des divers affluents torrentiels passent les unes après les autres aux confluents, la crue totale qui en résulte est d’autant plus longue qu’on s’éloigne davantage de la source.
- Cours d’eau tranquilles. — Ici les crues étant lentes et prolongées s’ajoutent toujours à chaque confluent, quel que soit leur retard. Les eaux gonflées de chaque affluent concourent ainsi à
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- 3SS L'HYDROLOGIE DÜ BASSIN DE LA SEINE,
- grossir la crue principale, dont la portée augmente alors de la source jusqu’à la mer. La durée au contraire ne s’allonge passen* siblement à mesure qu’on s’éloigne de la source.
- Cours d’eau mixtes. — Quand un torrent rencontre un cours d’eau tranquille, les crues torrentielles passent toujours les premières au confluent. Ainsi les crues de l’Yonne passent à Monte-reau quatre jours avant celles de la Seine. D’ailleurs si le torrent est peu important, sa crue s’affaisseets’évanouiten se mêlant aux eaux du fleuve.
- Nous avons supposé ici une seule crue. Lorsque plusieurs de ees phénomènes se succèdent rapidement, les lois d’écoulement sont un peu modifiées. Pour les petits torrents, tels que l’Arman* çon à Aisy, la durée de chaque crue étant très-courte, chacune est en général écoulée avant l’arrivée de la suivante. Mais pour un grand courant torrentiel, il peut y avoir rencontre entre des crues de dates différentes. Toutefois, cette rencontre sera toujours rare pour deux crues extraordinaires, parce que de semblables phénomènes météorologiques ne se suivent pas à de courts intervalles. Une crue médiocre coïncidant avec une crue extraordinaire suffit trop souvent, il est vrai, à produire des effets désastreux; on en a eu des exemples dans les débordements de la Loire en 1836. Pour les cours d’eau tranquilles, la rencontre des crues est la règle ordinaire; les portées s'ajoutent les unes aux autres souvent pendant un ou deux mois, et les crues successives paraissent n’en former qu’une seule. Des phénomènes répétés donnent ainsi une crue plus élevée que celle d’un phénomène unique. Les crues extraordinaires des longs cours d’eau tranquilles résultent donc toujours de causes successives, telles que de grandes chutes de neiges accumulées, puis fondant tout à coup, ou de
- grandes pluies se succédant à cinq ou six jours d’intervalle....
- Les mêmes faits se produisent pour les cours d’eau mixtes : la première crue torrentielle passe la première au confluent, mais les suivantes peuvent coïncider avec les crues des cours d’eau tranquilles. L’examen des figures des crues montre encore que le maximum de la crue extraordinaire d’un cours d’eau mixte correspond généralement au passage d’une crue torrentielle à la suife de plusieurs crues successives. C’est ce qui rend fort rares les crues extraordinaires.
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- L'HYDROLOQIE DU BASSIN DE LA SEINE. 339
- Ces lois constatées par l’observation dans le bassin de la Seine ne seraient pas applicables à des cours d’eau d’une très-grande étendue. Si le bassin est assez vaste pour qu’une crue n’arrive it la mer qu'au bout d'un temps très-long, la portée cessera de s'accroître à partir de l’affluent dont les grandes eaux sont toujours écoulées avant l’arrivée de la crue principale. Les crues des fleuves, tels que le Mississipi et l’Amazone, sont ainsi très-lentes et très-régulières, suivant les saisons et quelle que soit la nature du sol de leurs bassins.
- VI. Les crues de la Seine à Paris; la sécheresse et les basses eaux. — L’étude de la figure des crues de la Seine, à diverses stations, prouve que les affluents en amont de Paris donnent aux crues leur forme définitive. Les crues de l’Oise ont en effet la même forme; elles modifient donc seulement la portée. Les autres affluents d'aval, l’Epte, l’Andelle, l’Eure, sont sans action sensible. C’est donc à Paris qu’il convient d’étudier les crues de la Seine. Nous ne pourrions, sans sortir des bornes de cette rapide analyse, entreprendre ici une élude complète des crues de la Seine à Paris; qu’il nous suffise d’en indiquer du moins les principaux résultats. La superficie du bassin de la Seine est de 79000*’; les terrains imperméables y entrent pour 20000**; un seul terrain perméable, les calcaires oolithiques sur une surface de 14000*'', exerce une action sur les crues du fleuve, en reliant entre elles celles des affluents et en soutenant ainsi la montée souvent pendant un mois entier. Les crues torrentielles s’écoulent, en effet, à Paris, au bout de trois ou quatre jours, et celles des cours d’eau tranquilles les suivent avec un retard de quatre à cinq jours. On peut donc, par l’étude régulière d'affluents convenablement choisis, annoncer, plus sûrement que par des observations pluviométriques, la montée de la Seine et la hauteur même de la crue. Cette étude a été faite ainsi, de 1854 à 1869: pour T Yonne à Clarnecv, le Cousin à Avallon, l’Armançon à Aisv et la Marne à Chaumont, sur le granité et le lias; pour la Marne à Saint-Dizier, l’Aire à Yrain-court et l’Aisne à Sainte-Menehould, sur les marnes de Kimme-ridge et le terrain crétacé inférieur. La discussion des observations fournit les résultats suivants :
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- 3ÔÛ l'hydrologie du bassin de la seine.
- Nombre de jours de crue à Paris pour une
- crue des affluents torrentiels.... 3 j-, 40
- Rapport de la hauteur de la crue à Paris, j Sans décrue préalable. 1, 99 ii la hauteur moyenne de la crue des sept /
- affluents torrentiels.............i Arec décrue préalable. 1, 46
- Par l'observation des petits cours d’eau torrentiels, on peut donc annoncer deux ou trois jours d’avance le passage de la crue à Paris, et obtenir une mesure approchée de sa hauteur en multipliant la hauteur observée par 2, ou par -1,50 s’il y a eu décrue; dans ce dernier cas, les résultats sont beaucoup plus incertains. Pendant la saison chaude, surtout pour l’Yonne, la Cure et la Seine, les éclusées produisent l’effet de petites crues torrentielles, el empêchent d’annoncer avec certitude la hauteur des crues. La même méthode a été plus récemment appliquée à l’étude du régime deTYonne à Sens, de la Seine à Montereau, de la Marne, de l’Aisne et de l'Oise.
- Les crues ordinaires de la Seine atteignent 3a,5Û au-dessus de l’étiage en amont et 4 mètres en aval; c’est la cote 4 mètres à l’échelle du pont de la Tournelle. Cne grande crue ordinaire atteint, à cette même échelle, la cote 5 mètres; elle devient désastreuse à la cote 6 mètres. De 1731 à 17S9, on a compté cinq crues désastreuses; depuis le commencement du siècle il s’en est pror duit six sur vingt-huit crues extraordinaires. Quant aux crues dépassant 7 mètres, ce sont des phénomènes séculaires, qui ne se sont produits que huit fois depuis le 1e* janvier 1649. Il est fort rare que les eaux s’élèvent en été à la cote 3*,oO du pont de la Tournelle. Ce fait ne s'est présenté qu’à six reprises depuis 1732. Il est rare également que les crues extraordinaires (au-dessus de 5 mètres) soient dues à un seul phénomène météorologique; on n’en compte que cinq dans ces conditions depuis 1731. En général, elles résultent de plusieurs crues successives des affluents: ainsi la crue de février 1638, la seule qui se soit élevée à 8",81, a eu huit jours de croissance; elle correspond donc à deux crues des affluents, résultant, l’une, d’une fonte de neige, l’autre, d’une pluie abondante. De même, la grande crue de 1740, qui a duré quinze jours, a été produite par cinq crues des affluents, dues principalement à une mauvaise répartition de la pluie. Les anciennes crues de débâcles, autrefois très-redoutées, ne sont plus dangereuses aujourd’hui sur la Seine, dont les ponts sont largement ouverts.
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- L'HYDROLOGIE DV BASSIN DE LA SEINE. 30»
- ha comparaison des courbes liydrométriques et des observations pluviométriques permet encore de se rendre compte des sécheresses excessives des dernières années, et de prévoir, dès la fin de la saison froide, la possibilité de leur retour. Ainsi cette période de grande sécheresse, interrompue seulement en 4860 et en 4866 par deux années très-humides, est due sans doute à une moindre abondance de pluie, ha quantité annuelle s’est maintenue en général au-dessous de la moyenne. Mais la cause dominante est ici une inégale répartition de la pluie suivant les saisons. Les observations établissent en effet une loi qu’on peut énoncer ainsi : quand la saison froide est peu pluvieuse et que les cours d’eau n’v sont pas en crue, la saison chaude suivante est sèche ; si au contraire la saison froide est pluvieuse, si les cours d’eau s’y maintiennent à un niveau élevé, la saison chaude n’est pas sèche, même si elle est peu pluvieuse. C’est donc la mauvaise répartition de la pluie, plus encore que sa rareté, qui produit la sécheresse.
- Les diverses études, dont nous avons présenté un rapide résumé, comportent de nombreuses applications, tant à l’art de l’ingénieur qu’aux travaux de l’agriculture. Nous nous bornerons à indiquer ici les déductions les plus utiles.
- II
- I. Débouchés des ponts. — Nous appellerons, avec M. Belgrand, débouché mouillé d’un pont la section, sous ce pont, de la plus grande crue connue. En divisant le nombre qui exprime en mètres carrés le débouché mouillé par celui qui représente en kilomètres carrés la superficie des versants du bassin, on a le débouché mouillé kilométrique. D’après les indications que nous avons données sur le régime des cours d’eau suivant les divers terrains, il est évident que, pour savoir quel débouché il faut donner à un pont, il ne suffit pas d évaluer la superficie des versants dont les eaux alimentent la rivière; il est surtout nécessaire tde tenir X. 24
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- 31)2 I/HYDROLOGIE Dü BASSIN DE T.A SEINE,
- compte de la nature du sol perméable ou imperméable sur lequel s'écoulent ces eaux. Le débouché des ponts sera très-grand à l’issue des petites vallées dans les terrains imperméables, et très-petit, au contraire, dans les terrains perméables. C’est un point qui est suffisamment mis hors de doute par le tableau suivant, qui donne, pour les petits et les moyens cours d’eau, le débouché mouillé kilométrique de quelques ponts.
- Débouchés kilométriques mouillés des ponts du bassin de la Seine.
- TERRAINS IMPERMÉABLES. PETITS COUR? D’EAU jusqu’à "0‘<1 de versants. COURS D’EAU j MOYENS de "0 à 1000**.} de versants. ||
- |! Terrain granitique 0,37 à 0,79 0,50 à 0,61* 0.84 à 1,36* 0.22 à 1,25 0,41 à 0,S3 0,19 à 1.00 0,04 0,0S ù 0,21 0,09 à 0,46 0,05 à 0,16 0,17 à 0^4>j 0.26 à 0,40 |j 0,12 à 0,35 'j 0,47 . 0,30 1 0,00 j
- Lias, terrains pial*, faibles pente» Lias, terrains accidentés, fortes pentes Terrain crétacé inférieur, sablonneux ou argileux. ; Marnes kiinméridgiennes de Lorraine Argiles à meulières de lu Brie : parties accidentées. — — grand» plateaux.. Calcaire de Bric demi-imperméable Plateaux du Câlinai» : sans élangs — avec étangs
- TERRAINS PERMEABLES. PETITS ET MOYENS cours d'Eau.
- I! Terrains oolilhiques demi-perméables, inameux — perméables, vallées j *ans ï<??.rfes V * 1 a vec faibles sources. • Craie Manche, vallées j ‘ * j * j débouchant dans des marais ! Calcaire nrossirr, plateaux du Soissonnais el du Vexin 1 Terrains compris entre le calcaire grossier et le» marnes vertes. j Sables de Fontainebleau, calcaire de Beaucc .... j Plateaux de Picardie et de Normandie drainés par la craie.. 0.00 à*0,24 0.00 à 0,01 0,00 à 0,08 0,00 ! 0,00 à 0,17 0,00 0,01 à 0,10 j 0,00 0,00
- ‘ 1. Ces débouché» sont trop faibles ; si» devraient être portés à 0,23 et 0*4.30. 2. Ces débouché* sont trop faibles; ils devraient être portés à 0,S7 et 1*4,30.
- La considération du débouché mouillé des ponts, en même temps qu’elle ne doit jamais être omise par l’ingénieur, est parfois fort utile pour indiquer, même à la simple lecture d’une
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- l’hydrologie du bassin de la seine.
- 363
- carte bien faite, la nature perméable ou imperméable du sol. Les ponts sont, en effet, très-nombreux, largement ouverts et disséminés dans chaque vallon sur les terrains où les eaux ruissellent. Ils sont, au contraire, très-rares ou relégués sur les vallées, lieux de sources, dans les sols que les eaux parcourent avant de s'écouler vers la mer. Dans la traversée de la craie blanche, les débouchés des ponts, placés sur les lieux de sources, ont été très-notablement, agrandis parce que les cours d’eau étant presque en totalité appropriés à l’industrie, on a cherché à diminuer la vitesse d’écoulement pour ne pas perdre «îe chute. Sur les calcaires oolithiques, au contraire, les débouchés sont plutôt insuffisants; ils doivent, en effet, débiter une quantité d’eau énorme provenant des sources éphémères. Celles-ci, comme les sources pérennes , entrent en crue quatre jours seulement après les torrents; elles sont donc alimentées surtout par les terrains rapprochés des points d’émergence. Il en résulte, ce que l’expérience vérifie, que les débouchés mouillés s’accroissent, non pas en raison de la surface des versants, mais d'après la longueur des vallées, lieux de sources. Enfin, pour les grands ponts sur les terrains imperméables, on constate, comme nous l’avons déjà indiqué, qu’à partir d’un point déterminé la portée ne s’accroît plus et que les débouchés restent alors à peu près les mêmes.
- Débouchés mouillés des ponts de l'Yonne.
- J 35 433
- Au contraire, sur les terrains perméables, où les portées s’ajoutent à chaque confluent, le débouché mouillé s’accroît de la même manière. Ceci se vérifie dans toute l’étendue des terrains oolithiques et de la craie blanche. Nous en donnerons seulement quelques exemples.
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- L'HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE.
- Débouchés kilométriques mouillés des ponts de la Seine.
- PONTS DE LA SEINE. «TRES QU A P, Rts. j
- 1 Terre à foulon. Pont de Quemigny sur la Seine en amont du confluent 0.60
- | Pont de Beaunotie, dernier pont de la Coquille 6.60
- j Pont de Cosne sur la Seine, en aval du confluent. ... 2-1.62
- I Terrains oolithiques.
- ! Pont en amont du confluent de Ource 98.10
- i Pont de Celle, dernier pont de l’Ource 43. S0
- Pont de l’Arce et de la Sarce, ensemble 10.so
- J Pont de la Seine à Vlllemovenne, à l’aval des confluents
- de l’Ource, de l’Arce et de la Sarce.. j Craie blanche. 145.00
- 1 Pont de l’Aube, en amont du confluent 100.00
- 1 Pont de la Seine, à l’aval du confluent. 252.00
- En résumé, on voit que pour la Seine, cours d’eau mixte, les débouchés s'accroissent à chaque confluent, tandis que pour l’Yonne ils cessent d’augmenter après le confluent de la Cure, parce que, à partir de ce point, les crues des torrents s’écoulent les unes après les autres.
- II. Navigation, aménagement des eaux, endettements, etc. — Nous sortirions des bornes de ce travail si nous énumérions, même sommairement, les travaux exécutés dans le bassin de la Seine en vue de la navigation. Un mouillage de ltt,30 a pu être assuré presque partout, bien que, sur certains points, par exemple sur l’Yonne, entre Auxerre et Laroche, ou sur la Seine, entre Marcilly et Montereau, le tirant d’eau descende parfois jusqu'à 0,20 par les sécheresses. Mais les travaux en cours d’exécution ou projetés doivent rendre là aussi la navigation permanente avec le mouillage de 1“,60. Les écluses varient beaucoup dans leurs dimensions, car leur largeur oscille entre 3 et 12 mètres, et leur longueur utile entre 33 et 180 mètres. Ce sont les canaux, dont le tirant d’eau n’est, en général, que de 1m,13, qui ont aussi les écluses les plus restreintes. 11 est évident qu’il y aurait lieu à adopter, sinon pour tout le territoire, au moins pour de vastes
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- L'HYDROLOGIE DU BASSIX DE LA SEIXE. 363
- régions, des dimensions uniformes qui permissent, dans toute l’étendue de chaque réseau, la circulation du même matériel1. Pour les canaux à point de partage, il y a lieu de distinguer deux classes, suivant que le bief supérieur est sur un sol imperméable ou perméable. A la première appartiennent le canal du Nivernais, entre la Haute-Loire et l’Yonne; le canal de Bourgogne, entre la Saône et l'Yonne; les canaux d’Orléans et de Briare, tous deux entre la Loire et la Seine. Les biefs de partage doivent être alimentés par des réservoirs pendant la saison où tarissent les rivières des terrains imperméables. Ainsi, pour le canal du Nivernais, cette alimentation est assurée par de vastes étangs d’une capacité de 7265 791 mètres cubes, et par une prise d'eau de l’Yonne, amenée par un aqueduc de 27 845 mètres. De même le canal de Bourgogne est pourvu de trois réservoirs, cubant ensemble 20145 005 mètres cubes; le canal d’Orléans et celui de Briare sont alimentés par des étangs de 4 557138 mètres cubes et de 9 737 480 mètres cubes. A la seconde classe appartiennent les canaux de l’Aisne à la Marne; de la Marne au Rhin ; de Saint-Quentin, qui relie l’Oise au canal de la Somme à l’Escaut; des Ardennes, entre la Meuse et l’Aisne ; de Saint-Martin et de Saint-Denis, du bassin de la Villette à la Seine. Les biefs de partage sont ici alimentés par les cours d’eau, lieux de grandes sources. Cependant, pour le canal de l’Aisne à la Marne, les sources du souterrain de Billy-le-Grand ont été, ainsi que la Vesle, insuffisantes; il a fallu élever l’eau de la Marne par des turbines et des pompes. Dans le canal de Saint-QuentiD, l'activité de la navigation a nécessité une dérivation du Noirrieu, longue de 22 kilomètres, à laquelle on a dû dernièrement joindre une rigole de 2 500 mètres pour y amener encore l’eau de l’Oise.
- Les rivières des terrains imperméables subissent, surtout pendant l’hiver, des crues violentes et courtes; elles coulent à peine, au contraire, pendant l’été; la plus grande partie de l’eau qu'elles débitent est perdue pour la navigation, l'industrie et l’agriculture. On avait voulu d’abord, au moyen de grands réservoirs, emmagasiner l’eau à l’époque des grandes crues et prévenir ainsi les inondations désastreuses. On a reconnu que l’utilité des réservoirs
- I. Un projet général pour l’amélioration de la navigation fluviatile est à l'étude, sous la haute direction de M. Kranli, ingénieur en chef des ponts et chaussées.
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- 366 L’HYDROLOGIE DO BASSIN DE LA SEINE,
- serait encore plus grande pour fournir l'alimentation indispensable à îa marche régulière des usines, aux nécessités de la navigation , enfin, aux besoins d’une irrigation des plus profitables. Dès 1824, 31. l’inspecteur général Poirée proposait la création de réservoirs sur les affluents «le l’Yonne pour régulariser le régime de cette rivière. L’étude de ce projet, poursuivie par M. l'ingénieur Chanoine, a montré qu’on pouvait, avec peu de dépense, emmagasiner plus de 100 millions de mètres cubes d’eau dans les vallées stériles du îlorvan, principalement dans les ravins granitiques de la Cure, du Cousin et du Serein. En effet, le réservoir des Set-tons a été établi au prix modique de 1 230 000 fr. Avec une superficie de 400 hectares, il peut contenir 22 millions de mètres cubes. La navigation, grâce aux barrages écluses, construits par MM. Chanoine et Carabuzat, ne parait plus avoir besoin de ces réserves. D’ailleurs, il est difficile d’arriver, par l’emploi des réservoirs, à diminuer le danger des inondations. Il faudrait, en effet, disposer d’une capacité considérable, et surtout il serait nécessaire qu’elle fût vide au moment du passage de la crue, ce qui, en général, n’aura pas lieu puisque les réservoirs ont spécialement pour but de faire pendant l’hiver des réserves pour l’été. Les difficultés et la dépense seraient donc hors de proportion avec le danger que l’on veut éviter et qui ne correspond qu’à un phénomène séculaire. 3Iais les réservoirs, réduits à des dimensions modérées, seront fort utiles, notamment poui le Morvan et l’Auxois. Ils permettront d’irriguer les pentes sans valeur du Morvan et d’y créer de riches pâturages; ils assureront à l’Auxois l’eau qui lui fait défaut pendant la saison sèche; enfin, ils garantiront aux cours d’eau utilisés pour l’industrie une alimentation régulière.
- Lorsque le fond d’une vallée submersible est trop large pour pouvoir être cultivé, en raison de l’éloignement des lieux habitables, il y a avantage à contenir la rivière entre des digues insubmersibles, ainsi que l’a démontré M. l’inspecteur général Comoy, dans un ouvrage devenu classique. Mais aucun cours d’eau du bassin de la Seine ne se trouve dans ces conditions. Tous sont donc libres, sauf quelques exceptions locales. Ainsi, les cours d’eau tranquilles des terrains oolithiques donnent lieu, dans la traversée des marnes oxfordiennes, à des inondations qui compromettent plus ou moins la récolte des foins. Les propriétaires protègent leurs prés par de petites digues de 0m.30 de hauteur.
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- l'hydrologie dü bassin de LA SEINE. 367 Les crues extraordinaires de ces cours d’eau, en raison môme de leur rareté, produisent dans les lieux habités des dégâts assez grands dont il est difficile de se garantir, parce que les ponts et les lits des rivières sont ordinairement beaucoup trop resserrés. Les cours d’eau torrentiels causent des inondations plus fréquentes. qui recouvrent non-seulement les prairies, mais aussi les terres arables. Toutefois, leur courte durée empêche qu’elles ne deviennent désastreuses. Il est donc moins mile d’endiguer une rivière torrentielle qu'un cours d’eau tranquille sur les marnes oxfordiennes, à moins cependant que le terrain imperméable ne soit très-plat et le lit peu profond. Dans les lieux habités, les crues de rivières torrentielles causent moins de dégâts que les débordements extraordinaires des cours d'eau tranquilles, parce qu’elles sont moins rares, qu’on est dès lors mieux prémuni contre leurs effets, et qu’enfin elles sont de très-courte durée.
- Il est à présumer que le prix croissant de la houille et la consommation chaque jour plus grande qui en est faite par les chemins de fer et les machines locomobiles rendront faveur aux moteurs hydrauliques. Ceux-ci présentent, à la vérité, divers inconvénients : un régime parfois irrégulier suivant les saisons, une position déterminée, une force motrice que l'on ne peut pas augmenter à volonté, etc. ; mais, en revanche, ils offrent une économie considérable; on peut estimer qu’ils n’exigent qu’une dépense huit fois moindre pour le môme travail utile. Leur emploi sur une plus large échelle permettrait de reporter en partie dans les districts ruraux les établissements industriels qu’on a trop exclusivement concentrés dans les villes, au grand détriment des populations ouvrières, abandonnées sans appui aux funestes éventualités qu’entraînent l'imprévoyance et le vice1. Il n’est donc pas sans intérêt d’examiner quelles ressources peuvent offrir
- 1. Le nouveau régime manu factoriel1, à côté des merveilles industrielles qu’il a enfantées, a fait éclore parmi le* populations ouvrières des maux inconnus jusqu’à ce jour, et pour lesquels U a fallu créer une dénomination nouvelle. Le remède au paupernme est indiqué par la pratique des peuples qui ont échappe à ce fléau, et aussi par les exemples de ceux qui commencent à réagir avec succès contre le mal. On consultera avec le plus grand fruit. sur cette question, les divers ouvrages de M. F. Le Play, Commissaire général aux Expositions universelles de Paris cl de Londres; et notamment, sur l'alliance des Jra-.aux de l’atelier et d*-s industries domestiques, rurales ou manufacturières, le §22 de VOiyanisatmi du trnraif, •3e édition, ! vol. in-l$, Paris. Dentu, 18*1. — Voir aussi dans le Bulletin de la
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- comme force motrice les divers cours d'eau du bassin de la Seine, suivant les terrains variés qu'ils parcourent. Rappelons d'abord qu'on appelle mauvais cours d‘eau celui qui est trop abondant l’hiver, mais insuffisant l’été; bon cours d’eau, celui dont la sécheresse n’empêche pas l'usage industriel. Quand un cours d’eau peut actionner une ou deux paires de meules, il est propre à la petite industrie ; au delà, il convient à la grande industrie ; au-dessous, il est utilisé encore par la petite meunerie. Sur les terrains imperméables du Morvan, les torrents sont alimentés par d innombrablès petites sources; ils sont donc moins mauvais que d’autres cours d’eau torrentiels. Néanmoins, F Yonne et le Cousin tombent presque à sec l’été, et la Cure, quoique soutenue par les réservoirs des Settons, n’a qu’un débit encore insuffisant. De plus, l’Yonne et la Cure sont soumises au flottage à bûches perdues. La petite meunerie peut donc seule aujourd’hui profiter de ces cours d’eau. Sur le lias de l’Auxois, les rivières sont encore plus mauvaises; le Serein pourrait, à la vérité, être amélioré par des réservoirs. De même, sur le terrain crétacé inférieur de la Champagne humide, tous les torrents, à l’exception de l'Aisne, qui est alimentée par des affluents de la craie blanche, resteront de mauvais cours d’eau. L’Epte et les autres rivières du pays de Bray doivent à la craie une alimentation qui les rend passables. 11 en est tout autrement sur les terrains perméables. Sur le fuller’s earth de Bourgogne, les cours d’eau sont tous bons et propres à la petite industrie; leurs chutes, utilisées autrefois pour les souffleries des hauts-fourneaux, sont disponibles aujourd'hui. Sur la grande oolithe, les rivières, épuisées pendant l’été, ne conviennent qu’à la petite meunerie. Elles renaissent avant d’atteindre le terrain oxfordien, et sont propres alors à la grande industrie. 11 suffit de citer sur la Seine, à l’aval de Chatilion, les moulins de l’Abbaye, les forges de Sainte-Colombe, et la grande usine de Plaines, créée par la Société des Forges de Chatilion. Il en est de même pour la Cure, le Serein, l’Armançon, l'Ource, l’Aube, la Marne, dont les chutes sont pour la plupart sans emploi aujourd’hui. Dans la traversée des terrains coralliens, les rivières gagnent encore et pourraient fournir
- Société des éludes pratiques d’économie sociale, mars 1873, les intéressants détails donnés parM. Dumas sur rutilisation de la chute du Rliùne à Bellegarde pour distribuer, au rnojen de l’air comprimé, ta force motrice à une multitude de petits atelier* dome-uiques.
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- à la grande industrie les ressources les plus précieuses. La Seine, par exemple, est très-bien utilisée déjà dans la ville de Troves. Sur la craie blanche de Champagne tous les cours d’eau sont bons. Malgré les mécomptes amenés par les dernières sécheresses, on peut dire que plusieurs conviennent môme à la grande industrie, notamment la Vanne au-dessous de Villeneuve-rArchevêque, la Vesle à l’aval de Reims et surtout la Serre. Quant aux grands cours d’eau, tels que la Seine et l’Aube, qui ont des chutes énormes même lorsqu’ils traversent des marais, les nécessités de la navigation en interdisent l’usage à l'industrie. Dans la Picardie, le Yexin normand, le pays de Caux et le bassin de l'Eure, tous les cours d’eau sont bons et utilisés avec un soin minutieux par d’innombrables usines. Le niveau d’eau de l’argile plastique ne donne que de faibles rivières abandonnées à la petite meunerie, à l’exception du Durtein et de la Voulzie dont la grande meunerie tire parti à Provins. Dans la Brie, le fond des vallées est occupé par les terrains tertiaires perméables, inférieurs aux marnes vertes. Ce sont des lieux de sources, et l’un d’eux, le Grand Morin, a une grande puissance industrielle; les autres sont moindres et ne conviennent qu’à la petite industrie et à la meunerie. Sur les sables de Fontainebleau, les cours d’eau sont excellents; la grande meunerie profite surtout de l’Essonne. En résumé tous les bons cours d'eau appartiennent aux terrains perméables, et une rivière tranquille de proportions minimes a souvent une grande puissance industrielle; au contraire tous les torrents sont de mauvais cours d'eau.
- Les rives des affluents non navigables de la Seine sont remarquables par leur fixité; le profil en long du fond de leur lit varie lui-même fort peu. Cette différence si tranchée avec l’allure capricieuse des rivières qui divaguent, comme la Loire, sur un lit immense, est due en partie à l’absence d’endiguement, ce qui diminue la violence des crues, mais elle provient surtout de la multiplicité des plantations d’aulnes, de saules, de peupliers et d’osiers (pressins), qui défendent les berges. Partout où des rectifications du lit ont amené la destruction des plantations, la rivière a commencé à ronger ses rives, à produire ainsi des bancs mobiles sur son fond et à divaguer pour reprendre sa pente naturelle. C’est notamment ce qui s’est produit pour l’Armançon, le long du chemin de fer de Lyon, près de la station de Tanlay. Il y
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- a donc utilité à maintenir les plantations, et l'on ne doit accepter qu’avec réserve tout projet d’élargissement des lits rétrécis par l'envahissement de la végétation; le remède en ce cas serait ordinairement pire que le mal. Néanmoins il y a lieu de protéger, par un enrochement dans les tournants, les rives concaves, toujours affouillées au profit des rives convexes sur lesquelles se forment des atterrissements qu’on peut fixer aisément par des plantations. Les syndicats formés pour régler le cours des rivières torrentielles ont vu trop souvent leur action entravée par la mauvaise définition de leurs attributions. Ils devraient se proposer surtout la protection des propriétés dans les tournants, où il est toujours facile au possesseur de la rive convexe de s’agrandir en provoquant l’affouillement de la rive concave.
- Enfin une dernière question se présente ici : c'est celle du règlement des usines. Les usiniers établissent, pour régler le niveau de leurs biefs, des déversoirs ou des vannes dont les dimensions et l'importance relatives varient suivant la nature du terrain. Il est évident que si les crues sout très-violentes, les vannes de décharge seraient insuffisantes et qu’un large déversoir est indispensable. Si au contraire les eaux ne montent que lentement, les vannes assurent le service, et le déversoir n’est qu'un accessoire rarement utile. On peut résumer en peu de mots, avec M. Belgrand, les enseignements de l’expérience sur ce point important.
- TERRAINS IMPERMÉABLES.
- Granité et lia?. Cours d’eau très-violents.
- f Grands déversoirs.
- | Pas de vanne3 de décharge. Terrains crétacés inférieurs. Cours d’eau moins ( Déversoirs médiocres.
- violents........................................f Larges vannes de décharge.
- .\rgile3 de la Brie et du Câlinais. Cours d’eau peu j Petits déversoirs.
- violents........................................) Larges vannes de décharge.
- Terrains oolilhiques marneux. {Lorraine.) Cours ( Déversoirs, d’eau assez violents.............................. | Vannes de décharge.
- TERRAINS PERMÉABLES.
- Lieux de grandes sources. (Terrains oolilhiques.) ( Petits déversoirs.
- Cours d’eau tranquilles....................\ Vannes de décharge.
- Tou3 les autres terrains perméables. Cours d’eau { Vannes de dé.harge. tri* Iran viillcs................................I Pas de déversoirs.
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- III. Des eaux potables. — L'eau distribuée dans une ville doit être potable sans préparation, c'est-à-dire fraîche, limpide, sans saveur désagréable, salubre et propre aux usages domestiques. En général les eaux des grandes rivières ne sont pas assez chargées de sels de chaux pour être incrustantes. Elles ne sont malsaines dans le bassin de la Seine que si les déjections des usines viennent les corrompre, ou si ellesémergent des terrains gvpseux; mais elles sont troubles ou louches pendant la plus grande partie de l’année. On a souvent pensé pouvoir obtenir un filtrage naturel en ouvrant, dans les graviers des berges, des galeries de captage inférieures au niveau de la rivière. Ce procédé a été appliqué dans plusieurs villes, et notamment à Toulouse, à Lyon et à Fontainebleau. Mais les expériences les plus concluantes, répétées d’une manière décisive à Port à l’Anglais, ont prouvé que ce sont les nappes souterraines qui alimentent surtout les tranchées. On n’a donc de bonne eau qu'autant que les nappes en fournissent. Ceci explique la durée indéfinie des filtres, qui ne s’engorgent pas puisque les eaux des nappes sont ordinairement très-limpides. Cette méthode ne serait applicable avec succès, dans le bassin de la Seine, que pour les plages de gravier des grandes vallées du terrain crétacé. On emploie à Londres avec avantage un procédé de filtrage artificiel. L’eau de la Tamise séjourne environ pendant 20 heures dansde grands bassins ; aspirée par des machines puissantes, elle traverse des filtres d’où elle ressort limpide, mais douée cependant d'une saveur désagréable et parfois même d’une odeur ammoniacale trop caractérisée. Ce système n’a pas réussi à Marseille pour l’eau de la Durance. Il est probable néanmoins qu’on pourrait l’appliquer pour la Seine et la Marne ; mais comme ces deux rivières, surtout la seconde, sont beaucoup plus troubles que la Tamise, les dépenses seraient bien plus considérables et l’on n’obtiendrait jamais que de l'eau limpide mais peu potable. D’ailleurs la plupart des cours d’eau de l’Angleterre sont déjà convertis en égouts par les déjections de l’industrie, et en France même, l’altération croissante des grandes rivières est un fait démontré. Non-seulement au voisinage des villes, mais aussi dans les campagnes, les eaux de source et de puits sont toujours plus recherchées que les eaux de rivière, et à Paris, malgré les remarquables travaux exécutés par la ville, on doit reconnaître avec M. Péligot que les eaux de sources, même plus chargées de
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- sels terreux, sont bien préférables aux eaux de la Seine. Les eaux de sources sont donc celles qu’il y a lieu d'étudier comme eaux potables.
- Dans le bassin de la Seine, les sources donnent en général des eaux assez pures. Elles ne contiennent que du carbonate de chaux et des substances indifférentes, silice, alumine, traces de chlorures...; mais sur le lias et sur la plupart des terrains tertiaires de la banlieue de Paris, notamment sur l’étage du gypse, le sulfate de chaux se montre souvent très-abondant1. Les carbonates ont l’inconvénient d’engorger les tuyaux ou les chaudières quand le gaz acide carbonique qui les maintient en dissolution à l’état de bicarbonates s’est peu à peu dégagé. On admei, en France du moins, qu’une petite quantité de carbonate de chaux, est nécessaire dans une bonne eau potable. Les sulfates terreux, au delà de 15 centigrammes par litre, rendent les eaux dures, indigestes, impropres aux usages domestiques. Les tourbières communiquent parfois, même aux eaux les plus limpides, un goût herbacé des plus désagréables2. Voici, avec leur origine géologique, la classification des sources d’après leur degré hvdrotimétrique. Rappelons que chaque degré de l'hydrotimètre indique qu’un mètre cube de l’eau essayée peut neutraliser, par ses sels terreux, un hectogramme de savon ordinaire.
- 1. Dans une discussion récente, à la Société géologique de France (séance du 3 novembre 1873), M. Tombeck a fait remarquer que des eaux sélénileuscs se rencontrent aussi dans les argiles crétacées inférieures, notamment dans le gault de Montierender; du reste, ces argiles contiennent souvent des cristaux de gypse.
- ( Bulletin de la Société géologique de France, 3e série, t. II, p. 8.)
- 2. Au cours de la discussion mentionnée dans la note précédente, les résultats obtenus par M. Belgrand, quant aux relations de la nature du terrain et de la composition des eaux de source, ont été confirmés par MM. Delesse et Meugy. Le premier a fait de nombreuses analyses de sources émergeant des roches du centre de ta France; il a trouvé que les eaux des granités et des trachytes sont peu chargées de calcaire, tandis que celles des basaltes en contiennent une notable proportion. Le second estime que le carbonate de chaux des marnes est plus soluble, précisément parce que les molécules calcaires y sont plus disséminées que dans la craie. Quant à la silice, elle paraît insoluble dans l’eau pure: M. Jannettax a recueilli à Bry-sur-Marne une silice hydratée très-soluble dans les lessives caustiques; il a été impossible de trouver des traces de silice dans de l’eau qui avait été mise en contact avec elle pendant plusieurs années. ( Bulletin de la Société géologique, idem.)
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- II SOURCES. DEGRÉS HTDROTtMLTRlQEBS.
- | Do granité du Morvan " Des sabirs du green-sand et du terrain crétacé inférieur. l)es grès de Fontainebleau De t'infralias De la craie blanche De ia craie marneuse , Du calcaire à entroques | Du calcaire de Beauce ; De la craie recouverte des terrains tertiaires ; Des calcaires ooiilhiques durs , De» marnes vertes, non gvpsifères 1 De l'argile plastique. Des calcaires ooiilhiques marneux 2.00 à 7°.00 7.00 12.00 6.00 22.00 ; 11.00 19.60 J 12.00 17.80 | H.50 22.00 ! 16.90 21.50 ! 17.00 25.00 , 17.00 27.50 j' 17.50 26.00 . 19.eo 30.00 f 20.00 35.00 |1 21.50 34.00 ,j 21.50 46.00 27.50 120.00 23.00 155.00 ! f
- j Des terrains tertiaires entre l’argile plastique et les marnes
- Des munies vertes, gypsifères
- f de Grenelle 9.50 à 12.00 j1 18.00 20.00 j 30.00 34.00 |i 40.00
- ] de Seine
- , Eau”) del’Ourcq
- j ( d’Arcueil
- Les eaux les plus pures proviennent naturellement des terrains sableux, quel que soit d’ailleurs leur âge géologique. Les calcaires non marneux, quel que soit leur degré de dureté, depuis le calcaire à entroques jusqu’à la craie, donnent aussi des eaux assez pures. Sur les calcaires marneux les eaux sont beaucoup plus chargées de carbonate de chaux. Enfin les terrains gypsi-fères ou pyriteux donnent les eaux les plus dures. Le sulfate de chaux se rencontre surtout dans les sources de la partie gypseuse des terrains tertiaires, entre l’argile plastique et les marnes vertes, et aussi un peu dans les petites sources du lias supérieur. Aucune de ces eaux, choisies,il est vrai, loindes terrains tourbeux, ne contient de matières organiques en quantité nuisible.
- Parmi les sels qui se rencontrent dans les eaux, le carbonate de chaux est le seul qui donne lieu à des dépôts abondants dans les conduites. Soluble grâce à un excès d'acide carbonique, il se dépose en partie dès que s’opère le départ du gaz. II y a donc grand intérêt à connaître quelle proportion de carbonate de chaux
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- peut exister dans une eau sans qu’elle soit incrustante. De nombreux essais faits sur la plupart des rivières du bassin de la Seine, en temps sec, lorsqu’elles sont par conséquent alimentées par les sources, montrent que leur degré hydroiimétrique en carbonate de chaux est compris entre 15°,87 et 19*. Presque toutes les sources,comme l’indique le tableau précédent, ont un degré hy-drotimétrique beaucoup plus fort; il est donc permis de conclure que les eaux sont incrustantes quand leur degré hvdrotimétrique en carbonate de chaux surpasse 18° à 20°. Au-dessous de cette proportion le carbonate de chaux reste en dissolution dans une rivière et, à plus forte raison, dans une conduite. Les expériences de M. l’ingénieur Bazin à Dijon et celles que M. Belgrand a exécutées à l'aqueduc d’Arcueil prouvent que toute agitation de l’eau, toute modification brusque de son régime dans la conduite (chute, coudes, robinets...) tend à favoriser le départ de l’acide carbonique et la formation du dépôt. Il en résulte un moyen pratique de diminuer la propriété incrustante des eaux en déterminant par l’agitation le dégagement de l’excès d’acide et la formation des dépôts sur des points convenablement choisis. On empêcherait également l’engorgement des conduites par un procédé tout contraire : en emprisonnant les eaux, au sortir de la source, dans une conduite forcée et en s’opposant ainsi à tout dégagement d’acide carbonique. En filtrant à travers une masse de gravier, une eau incrustante, par l'effet de son extrême division, dépose la plus grande partie de son carbonate de chaux. Cette observation, mise à profit quelquefois pour purifier l’eau, rend compte aussi de la formation, dans le lit de la Seine, de ces amas de graviers empâtés de carbonate de chaux que les mariniers appellent la falaise. Ce travertin essentiellement moderne est dû évidemment aux sources qui sourdent dans les masses d’alluvions sableuses au fond du fleuve. Dans l’aménagement de l’aqueduc de la Dhuis on a pris toutes les mesures propres à favoriser l’agitation de l’eau et l’abaissement du titre hydroiimétrique par le dépôt du carbonate de chaux.
- De ces propriétés des sources d’ap: ès leur sol d’origine, résulte la disposition même des lieux habités. Dans le Morvan, sur le granité et le porphyre, les sources sont très-pures, très-mullipliées, mais peu abondantes ; les villes, même restreintes, n’ont qu’une quantité d’eau insuffisante; les hameaux au contraire possèdent
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- tous des sources excellentes. Dans PAuxois le lias ne fournit pas d’eau potable, et les lieux habités s’alignent surtout à proximité du niveau d’eau du calcaire à entroques qui alimente de belles sources. Sur les calcaires oolithiques de la Bourgogne et de la Lorraine, les sources sont confinées dans le fond des vallées principales, et les habitations s’v groupent également; elles ne s’élèvent sur les pentes que si le terrain est demi-perméable; elles ne s’étendent sur les plateaux qu’autant que le forage des puits est possible. Si cependant les plateaux sont trop étendus, les nécessités de l’exploitation exigent la construction de villages qui n’ont que des citernes et des mares souvent fétides. Tels sont Coulmiers-le-Sec, Étais, Ampilly-le-Sec, entre la Seine et l'Annan -çon. Comme la pente des vallées est considérable et qu’elles contiennent des sources puissantes, il est toujours facile d’alimenter les villes par des dérivations peu coûteuses (Clamecv, Tonnerre, Montbard, Bar-sur-Seine, Bar-le-Duc, Bar-sur-Aube). Le terrain crétacé inférieur présente à peu près les mêmes conditions que le lias. Les villages ne sont nombreux et pressés qu’au voisinage du niveau d’eau qui marque les premières assises de la craie. Au contraire sur la craie blanche, la perméabilité du sol ramène les diverses circonstances que nous avons signalées pour les calcaires oolithiques. Il en est ainsi dans la Champagne sèche, la Normandie, la Picardie et la partie crayeuse du bassin de l’Eure. Par dérivation ou par élévation les villes peuvent alors à peu de frais s’assurer une quantité d’eau abondante. Sur les terrains tertiaires le niveau d'eau de l’argile plastique, ainsi que ceux du calcaire grossier et des sables moyens, fournissent aux plateaux du Sois-sonnaiset du Yexin français, aux plaines du Yalois et du Tarde-nois, de l’eau potable mais à un niveau en général trop bas dans les vallées. Sur les plateaux de la Brie le niveau des manies vertes donne à peu de profondeur une eau assez abondante mais de qualité très-inférieure. Cette alimentation même fait défaut sur les plateaux de meulières. Les villes et les villages sont donc en général à flanc de coteau, entre le niveau des marnes vertes et les sources du fond des vallées. C’est dans toute cette banlieue de Paris qu’une distribution d’eau de rivière est le mieux justifiée. Bien que sur les calcaires de Beauce les sources soient excellentes, leur trop grande rareté est une cause de souffrance pour les riches plateaux de celte fertile contrée. Une distribution rurale
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- des eaux soit de la Loire, soit des étangs du Gâlinais, serait donc très-profitable. Enfin dans le pays de Caux, le Yexin normand et le bassin de l’Eure, les sources manquent, mais la couche imperméable de limon permet l’existence de mares qui, sauf le cas de sécheresses exceptionnelles, suffisent pour le bétail; quant à la population, elle ne boit que du cidre.
- Ainsi la disette d’eau se fait sentir surtout sur le lias de l’Àuxois, sur les calcaires oolithiques et sur les calcaires de Beauce; pour la banlieue de Paris, la mauvaise qualité de l’eau et la consommation si développée de la capitale nécessitent des dérivations.
- Le premier essai de ce genre fut l’aqueduc de Maintenon, commencé sous Louis XIV, pour la dérivation de l’Eure. La prise d'eau était à Courville par 164 mètres d'altitude; mais il n’y avait pas lieu de reprendre aujourd’hui ces travaux : la quantité d'eau était trop minime pour les besoins actuels de Paris. Deparcieux dans trois mémoires de 4762, continués après sa mort parChézy (1769) et par Perronet (1775), proposait la dérivation de l’Yvette, à laquelle plus tard on ajoutait la Bièvre. Mais ici encore l’alimentation et surtout l'altitude n étaient pas en rapport avec les exigences du service municipal. On ne pouvait donc reprendre aucun des anciens projets; on devait d’autre part éviter les eaux séléniteuses des terrains gypseux de Meulan à Château-Thierry ; il fallait donc aller chercher les cours d’eau et les sources jusqu’aux limites de la Champagne et de la Brie. L’altitude des réservoirs à Paris était fixée à 108 mètres à Ménilmontant et â 80 mètres à Montrouge. La pente minimum des aqueducs, telle qu’elle résulte de la double nécessité d’avoir une vitesse (0,30 à 0,40) qui maintienne les limons en suspension, et une charge (0,50 à 0,60 par kilomètre) qui permette de franchir en conduite forcée les vallées profondes, est de 15 mètres par 100 kilomètres. On était donc obligé, à 100 kilomètres de Paris, de chercher des sources à une altitude supérieure à 95 mètres. Cette condition, jointe à celle de la qualité des eaux, restreignait encore les choix â faire. On a été conduit ainsi à choisir d’abord la Somme-Soude, petit affluent de la Marne en aval de Châlons. Toutefois les grandes sécheresses ayant en 1858 trop abaissé son débit, il a fallu l’abandonner et la remplacer par la Dhuis. Celle-ci donne une eau un peu moins pure, marquant 23* â l’hydrotimètre ; mais elle four-
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- nii toute la quantité d’eau nécessaire, et à l’altitude convenable, pour l’alimentation des quartiers hauts. Il restait à subvenir aux besoins plus considérables (H60 litres par seconde) des quartiers bas. Aucune autre source que celles de la Champagne ne pouvait assurer celte alimentation, et aucune rivière mieux que la Vanne n’avait résisté aux grandes sécheresses. La ville de Paris acheta donc les belles et nombreuses sources qui donnent déjà un débitée 1014 litres par seconde. Leur titre hvdrotiroétrique varie de 17°,50 à 20».
- Les expériences faites sur la Dhuis prouvent que la température de l'eau, après un parcours de 130880 mètres, ne s’est jamais élevée au-dessus de 13®,70 (août), ou abaissée au-dessous de 7°,30 (décembre). Aux sources de Pavgny, à l’origine de la dérivation, les limites sont plus rapprochées; elles sont respectivement 10®,70 et 9%70. Sous la direction de H. Belgrand, les observations les plus suivies avaient été faites sur les variations de température de l’eau dans les réservoirs et les conduites. Malheureusement une partie des documents a été anéantie dans l'incendie de l’Hôtel de ville. On peut du moins considérer comme démontré que les variations sont très-petites et que l’eau distribuée possède, à 2° ou 3° près, la température du point de puisage. Il est donc aussi difficile de réchauffer l’eau en hiver, pour éviter la congélation dans les conduites, que de la rafraîchir en été pour la rendre plus agréable.
- IV. Applications « l'agriculture. — Le flot diluvien qui a modelé le relief du bassin de la Seine a laissé derrière lui, sur les plateaux, un épais manteau de limon, peu homogène et fort inégalement répandu. Par son dépôt même il s’est généralement séparé en deux couches : l’une, à la base, composée de matériaux plus ou moins grossiers; l’autre constituée d'éléments beaucoup plus fins, moins ténus cependant que ceux des marnes formées dans les eaux tranquilles. Ce sont des sables, des argiles, colorés par l’oxyde de fer, désignés sous le nom de limon rouge et employés dans les Flandres comme terre à brique. Ainsi que tous les relais boueux des eaux courantes, le limon ne s’est déposé que sur les plateaux unis auxquels il assure une merveilleuse fertilité; le torrent n’a rien laissé au contraire sur les coteaux ou les plaines ondulées. C’est à son absence que les collines de la basse Bour-
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- Extension du limon des plateaux sur les divers terrains.
- DÉNOMINATIONS GÉOLOGIQUES EX GÉOGRAPHIQUES. j! SUPERFICIE | fn liltmtlm quatre*, ij
- r— | Terrains imperméables. j Lia* de I’Auxois et du Nivernais (tji de la surface totale) 1.200 ! 3.700
- •1.470
- 510
- 1.025 :!
- 1 T/k„, 10.935 î!
- j Terrains perméables. ji 1.100 :i
- j "Picardie 2.850
- ! Piateaux drainé» ! Vexin normaod par la craie blanche. \ Beauce, entre Chartres et Rouen. ( Pars de Caux 1.190 II 7.710 2.020
- Plateaux éocènes de l'Ile-de-France, du Valois, du Soissonnais. du Tardcnois, du Veitn frasçiii Calcaires de Beauce Limon des plateaux entraîné par les eaux pluviales sur les graviers du fond de* vallée* er»ventes 7.530 4.420 5.875 f
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- Surface H. Ilm.. 13.630 jl
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- Le limon diluvien constitue une excellente moyenne pour le sol arable; il conserve les engrais et la fraîcheur de la terre, tout en se prêtant à une culture facile. Mais ses propriétés varient beaucoup suivant le sous-sol sur lequel il repose. Sur les terrains imperméables, l’eau forme des mares à la surface du limon, ou s'écoule vers les parties basses en entraînant l’humus; le sol est alors ou trop froid ou trop appauvri, trop dégraissé. Le Gàlinais, il y a peu d’années, était rendu stérile par les flaques d’eau qui couvraient ses plateaux saus écoulement; par le drainage, aidé du marnage, on commence à obtenir une fertilité comparable à celle delà Brie, qui jadis a présenté les mêmes caractères. Dans i’Auxois, la pente au contraire permet aux eaux sauvages d’emporter une partie du sol engraissé; le drainage sera là aussi le meilleur remède et mettra fin à ceite dévastation. Sur les terrains
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- l'hydrologie du bassin* DE LA SEINE. 379 perméables, le drainage naturel procure au sol enrichi par le limon une fertilité extraordinaire; elle est surtout remarquable sur la craie ou les terrains tertiaires. Souvent les couches de limon manquent de carbonate de chaux. Dans le Câlinais, le Yexin normand et le bassin de l’Eure, on trouve la craie sous le limon rouge; dans le Soissonnais et le Valois, on exploite les marnes du calcaire grossier, et en Brie, les marnes du gypse. Sur les roches granitiques du Morvan et les terrains crétacés inférieurs, le sol manque aussi d’éléments calcaires ; on doit recourir alors au chaulage.
- La boue diluvienne convient tout spécialement aux céréales et aux prairies artificielles, tandis que les prairies naturelles ne peuvent y prospérer. Quant aux cultures industrielles (colza, betteraves), elles réussiraient sur beaucoup de points aussi bien que dans le département du Nord, si la population était assez dense pour fournir la main-d’œuvre qu’elles nécessitent. Sur un terrain perméable recouvert de limon, le rendement en céréales varie de 20 à 30 hectolitres à l'hectare. Si le limon fait défaut, le rendement descend le plus souvent à 12 hectolitres.
- Au contraire les terrains qui ne sont pas fertilisés par le limon seraient pour la plupart improductifs, s’ils ne pouvaient recevoir l’une des cultures permanentes, prés, bois ou vigne. Les terrains imperméables conviennent spécialement aux prairies naturelles; ils peuvent en outre être améliorés par la culture- et souvent rendus fertiles par le chaulage. Sur les terrains perméables se développent surtout les bois et les vignes. Une série d’exemples, choisis sur les diverses formations, donne une idée assez exacte de la répartition de ces trois cultures. Il ne saurait d’ailleurs s’agir ici que d’une statistique relative : ainsi les nombres, inscrits à la troisième ligne du tableau, indiquent que, sur les marnes kim-meridgiennes de la Lorraine, un certain nombre de communes prises pour types renferment, d’après le cadastre et pour 48 568 hectares de superficie totale : 4 033 hectares de prés, 5 664 hectares de bois et 931 hectares de vignes. Cet aperçu, quoique incomplet, suffit à mettre en relief les faits principaux et nous permettra ensuite d’examiner rapidement !es lois qui régissent les cultures permanentes.
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- Ten'niiw 'l orrains Terra : n«*
- i r 0) ti al) 1 cs. iUifii-piTüicaliJci. imperméables.
- UKPAiiTmoN ccr/rrmF.ft prumantonti^.
- DENOMINATIONS SU11KACK KN IIKCTAKKS
- g>9m.<)i;ioukk. CPOClIAPIIIQUKS. YOTAI.K. DKS PRPS. nr.s BOIS. liKS YICNKS. 1
- 1 Granités et porphvres 5Iorv.Hi, Ari'omiis&rmenl (l'Avollôn, M 26.520» 23.058 18.5G8 2597» 30* !
- 99blh
- 1 Marne» île Kimmeridge, recouvertes a par le terrain îKullaudiei I.Orrainc, vallées dcl'Ornain cl de l’Aire. 4300 1035 817 5004 1705 931
- 1 Terraiu ciélacé inférieur Cbsni|>agnc humide; la llnrsc cl l’Iloxnin. Argonnc; bassin de l’Aire Pays do Hray; Purges et Cnnrnay 12.233 U. 606 8.383 1533 911 380(1 1395 6583 20 ' 1:»
- Argiles à meulières de fine Partie accidentée : arrondissement do Meaux Grands plateau» : arroinlisiomciildc Melun. Ilivedr. du l.oing. Plateaux ondulés, étangs. Rive gauche du Loin g. Plateaux tau»pentes. G. 245 3.075 19 7"'1 203 3 225 15
- Argiles <lu Giilinais 54 104
- h](M8 JO 1350 3-102
- Kutlcr's cnrlli Arrondissement de Chnlillon-sur-Scino; vallées du lu teignes cl «lu Wrévun,., . Ilomgogiic, vallêcslfund des larges vnllces. de U; Seine èeoteoiii 3.181 4344 0
- Marnes oxrordioimes 17.011 12.270 1.001 431 955 10 477 218 4903 3811 454 0 650
- — ùt île In J.oignes. |grandc falaise 4.481 8.957 a Tft
- Marnes «le Kimmeridge, reeouvcilcs Anxorrois; vullée «Je rYonnn 052
- parle terrain poi'lUndicii
- Chablis; vallée «lu Serein 11.1(>3 522 0,1 29 55 iwl liîîtt
- Grilmires fKilillii<|iiCR; grande Oolillie. Terni in kcllovicu Arrondissement de Cliatllloil • Sur -Seine. Pi.it(Mil outre l'Ariiiiiiiçon cl |*i Soinç. • 13.892 1.751 7.920 3888 1,41 1 1532
- Terrain corallien 2721
- ferra in |x>rtUiidicu Craie hinurhe 5.232 24.544 G. SOI G.700 1G.605 72 2L 543 200 512 934 256 3577 030 4C8L 241
- _ Coteaux de l'Yonne 828 548 3300
- Terrnins tertiaires, entre l'argile ]>lns- ti<)un et les marnes toi les Cnleaire «Us Heauce Crandc falaise entre Champagne et llrio.. Jd. entre l'.pernny et Reims....
- Vallées «le la Nonette et de laTbérouanne.. 9.000 6.745 11.025 221 0 o 702 71 330 1815 233 . G 13 0 227 0 o 858
- .— Plateau, rive droite de Pliure
- Sables de l;oiitoi»vbleau 10.893 9.588 498 55
- Argile à silex et limon des plateaux Pays de Caux : plateau
- drainés par la craie
- Vallées de In Rlait-o, du l’Avre, de Piton.. Vesiii normand; |U*t(Sn.. . 9.520 5.983 024 1 58 I3J8 2013
- A., ..i.av-T’ - — le* Aiwlely*.. _ 4.063 . JNÏ« .4
- L’HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE
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- L’HYDROLOGIE Dü BASSIN DE LA SEINE. 381
- Les prairies. — M. Belgraud a établi depuis longtemps, par l'observation des faits, les trois propositions suivantes, dont ses derniers travaux fournissent une confirmation nouvelle : 1° Les prairies naturelles sont cultivées non-seulement au bord des cours d’eau des terrains imperméables, mais encore à flanc de coteau et jusqu’au sommet des montagnes. Lorsque le terrain est perméable, cette culture est resserrée dans la partie des vallées submergée par les crues des cours d'eau. 2° La culture des prairies est impossible sur les plateaux dénués de pente, même lorsqu’ils sont imperméables. 3° Les prairies qui tapissent les lieux de sources sont tourbeuses ou au moins marécageuses, et donnent des produits de mauvaise qualité. Le tableau précédent montre en effet que telle est la répartition des prairies naturelles. Sur les granités du Morvan, le grand nombre de petites sources donne des prés tourbeux dont les produits sont de qualité inférieure ; même avec la dérivation des ruisseaux et l’irrigation, on n’obtient pas de très-bonne herbe. Mais on pourrait développer beaucoup les prairies qui n'occupent que le dixième du territoire. Elles sont d’ailleurs très-convenables, sinon pour engraisser, du moins pour élever les bœufs. Sur le lias et le terrain crétacé inférieur sont les plus gras pâturages. Sous le nom de prés d embauche, ils servent dans l'Auxois et le Nivernais à l’engraissement des beaux bœufs de la race charolaise si recherchée aujourd’hui. Dans le pays de B ray, les herbages, qui couvrent la moitié du territoire, nourrissent surtout les vaches laitières pour la production du beurre. Dans la Champagne humide les prairies sont beaucoup moins importantes. Les pâturages sont encore très-développés sur les argiles des sources de laRille. Enfin les petites vallées de l’argile plastique et des marnes vertes donnent aussi, dans la Brie, d’excellent foin pour l’approvisionnement de Paris. Dans la Bourgogne, sur les terrains demi-perméables des marnes oxfordiennes, les prairies réussissent assez bien, surtout le long des cours d'eau; mais dans les larges vallées elles sont souvent envahies par la tourbe. Dans les terrains perméables, les prairies sont bien moins étendues, et comme elles tapissent des lieux de sources, elles sont toujours de qualité inférieure; 11 en est ainsi pour les vallées ouvertes dans la craie blanche, les calcaires grossier et de Sainl-Oüen, les sables de Beaucliamp et de Fontainebleau et le calcaire de Beauce ; les marécages et la tourbe y
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- 382 J/HYDttOr.O'Hi: lȟ BASSIN DE LA SEINE,
- abondent, et le foin, rempli de lèche et de jonc, n’est propre qu’à faire de la litière. Sur les bords des cours d cau à forte pente des calcaires oolithiques, les prairies sont de meilleure qualité. Mais nulle part, sur les terrains perméables, on ne rencontre d’herbages ou de prés d’embauclie; toujours les prairies doivent y être fauchées: Elles occupent d’ailleurs toute la superficie arrosable par les crues ; en dehors de cette zone, aucune création de prés ne prospérerait. Au contraire, sur les sols imperméables on pourrait développer encore dans une large proportion la culture des prairies. Le tableau suivant résume et justifie ces considérations.
- Extension des Prairies naturelles.
- '! NATCRE î»C SOL. ÉTAGES GÉOLOGIQUES. SURFACE. PROPORTION prairies. BÉTAIL.
- j Terres argileuses 1 imperméables; grand j i‘é«ek>ppemeat 1 d'excellentes prairies. ,i j! Terres aréoacées; j{ grand développement ; ic prairies médiocres. Lias Terrain crétacé inférieur... Tcrraia tertiaire des sources de l’Eure Argile plastique et tournes paléozoïques. 252$ 5500 1025 mémoire. 16B5 0,2 Engrais- | . Élève des bœufs.
- j! Terrains propres aux prairies (i),t 36 du bassia)... 10730
- || Argiles imperméable?' | Argiles du Câlinais | *.3W PL‘I1,4i (Argiles à meulières de Bric.. j prairies médiocres, j Argiles âmculière» supérieures Il peu développées. , /Calcaires ootithiques 1 Craie maraeuse et craie vj- ; Terrains perméables 1 périeurc prairies médiocres Terrains éocènes perméables, j ou mauvaises; peu Calcaire de Beauce. sables de : développées. 1 Fontainebleau | Limons à silexfvallce del'Eure) aIIuvîuus du fond des vallées. 3700 447Ü 540 13950 16610 6175 4420 11880 5875 de 0,01 S il uUin-.n des lxeufs Moutons. i; !!
- j Terrains pauvres en prairies (i},$63 du bassin) 67930 0,01 J
- Il importe au plus haut degré, pour le succès d’une entreprise agricole, que le cultivateur sache choisir le bétail qui convient le mieux à son terrain et qui lui fournira la production la plus économique de fumier. Le tableau précédent montre que les terrains imperméables sont les seuls qui donnent des pâturages; ils sont
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- l’hydrologie dü bassin de LA SEINE. 383 donc très-favorables à l’espèce bovine. Les bonnes prairies des sols argileux servent à 1 engraissement à la condition qu'elles possèdent une source, un ruisseau ou une mare ( bassin de Corbi-gny, pays de Bray); si l’eau manque, le pré doit être fauché (Auxois). Les prairies médiocres des sols granitiques ne sont propres qu’à l’élève. Sur les terrains perméables, les bœufs sont nécessairement moins nombreux ; ils mangent sur pied les regains; ils se nourrissent aussi dans les forêts; enfin sur les plateaux drainés par la craie, ils sont maintenus à l’étable et engraissés de tourteaux et de pulpes. Au contraire, le mouton convient surtout aux sols perméables secs et sains oit la vaine pâture est en usage. Il prospère notamment sur les plateaux de la Bourgogne, du Soissonnais, du Tardenois, du Vexin, de la Beauce et du‘ pays de Caux. Sur les sols imperméables le mouton contracte la cachexie aqueuse, et à la suite des grandes pluies les troupeaux sont parfois frappés tous ensemble; le seul remède préventif est la stabulation permanente. Quant aux terrains argileux dépourvus de pente, ils sont humides, froids et ne donnent que peu de prairies. Ils ne conviennent donc ni aux bœufs ni aux moutons. C’est le cas de la Brie et du Gàlinais; il faut alors que le développement de l’industrie permette la stabulation permanente. Ce résultat n’est atteint encore que pour la Brie. En résumé, le mouton est propre aux terrains perméables et le bœuf est l’animal par excellence des terrains imperméables; il y donne beaucoup de viande mais peu de fumier, parce qu’il est nourri au pâturage.
- Ces considérations expliquent le haut prix de la viande à Paris, quoique la consommation y soit relativement faible. En 4866, elle a été de 437 000 000 de kilogrammes, soit seulement 73 kilogrammes par habitant. Mais la viande de bœuf fournit à elle seule 68 pour 400 de la quantité totale, car le mouton toujours cher ne constitue qu’une viande de luxe. Comme le bassin parisien convient beaucoup mieux au mouton qu’au bœuf, celui-ci est toujours insuffisant et les prix se maintiennent fort élevés. Voilà pourquoi à Paris, sur un sol perméable fertile en céréales, pauvre en prairies, la base de l’alimentation est le pain, tandis qu’à Londres, sur un sol argileux riche en pâturages, la viande est l’élément prédominant.
- Le drainage, qui se pratique par divers procédés (fossés pierrées, tuyaux), est destiné à faire écouler les eaux pluviales
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- 3S4 L’HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE,
- lorsqu’elles séjournent dans la couche superficielle du sol. Sur les terrains perméables le drainage s'effectuant naturellement, il n’y a lieu de le faciliter que dans le fond de certaines vallées où se trouvent des prés marécageux et tourbeux. Les terrains imperméables seront au contraire drainés avec grand prolit, à moins qu’ils ne soient cultivés en prairies, car devenus perméables ils ne pourraient plus convenir à cette culture. Sur le lias (2 520**), la pente du sol, convenablement aménagée, laisse écouler les eaux, et le drainage n’est pas ordinairement nécessaire. Il permettrait à la vérité de restreindre la proportion considérable de terres perdues en fossés, mais l’extrême morcellement du sol rend l’opération trop souvent impossible. Il en est de même sur le terrain crétacé inférieur où la mauvaise qualité des terres ne saurait d’ailleurs comporter de telles dépenses. Au contraire sur les plateaux argileux sans pente du Gâtinais et de la Brie (8 710k«), le drainage est extrêmement profitable. Pratiqué depuis longtemps par des procédés d’abord imparfaits, il a transformé la Brie que les meulières sous-jacentes ont aidé à assainir. Il commence aujourd’hui à produire les mêmes effets dans le Gâtinais, auparavant couvert de gâlines et de jachères, et habité par une population chétive, étiolée par la lièvre.
- Le drainage doit parfois se combiner avec l'irrigation. C’est le cas notamment des prairies tourbeuses et marécageuses des terrains perméables, surtout lorsqu’elles bordent des cours d’eau coulant à pleins bords dans un lit surélevé. Le drainage est nécessaire alors, et l’irrigation peut seule ensuite assurer la fertilité. Mais cette double opération qui améliore les prairies, sans permettre d’en créer de nouvelles, sera toujours fort restreinte comme les prairies elles-mêmes (680k*) sur les sols perméables. Au contraire, sur le granité du Morvan, l’irrigation pourrait faire naître des prairies très-productives pour l'élève du bétail. Combinée avec un drainage qui assainirait les prés souvent tourbeux même sur les pentes, elle accroîtrait beaucoup la richesse du pays. Enfin la fortune publique est fort intéressée à l’extension des prairies sur les sols argileux qui offrent à cet effet une superficie de 9 045**, dont 2000 seulement sont occupés par des prés. L’une des difficultés est d’obtenir dans les pâturages des abreuvoirs qui ne tarissent pas. On y parvient souvent par l’emploi de citernes qui s’emplisseut au printemps et conservent l’eau jusqu’à l’hiver.
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- L’HYDROLOGIE DD BASSIN DB LA SEINE. 3$$
- Les forêts. — En se reportant au tableau de la répartition des cultures permanentes, on reconnaît que le bassin de la Seine, surtout en amont de Paris, est extrêmement boisé. Les forêts occupent plus du tiers du Morvan, des pentes de la Bourgogne, des plaines de la Champagne humide, de l’Argonne et des sables de Fontainebleau. Les arbres résineux sont tous de plantation récente et encore peu répandus. Parmi les terrains imperméables, le lias est seul presque entièrement déboisé; ceci s'explique par sa grande fertilité et surtout par la rareté des terres réellement mauvaises. Le terrain granitique est au contraire couvert de bois qui alimentent la plus grande partie de la consommation de Paris. La qualité des terres toujours médiocres, souvent mauvaises, la circulation difficile et l’abondance des ruisseaux flottables à bûches perdues, motivent celte extension des bois qui produisent plus que les terres et presque autant que les prairies. Sur les terrains crétacés inférieurs, les forêts sont aussi très-nombreuses; il suffit de nommer les forêts d’Aumont, de Rumilly et d’Orient dans l’Aube, la forêt de l’Argonne, la forêt de Bray. Ici la qualité des terres est très-inégale, et à cdté d'excellents fonds se rencontrent d’immenses landes improductives qu’on a tout intérêt à reboiser. On comprend donc aisément pourquoi ces terrains, aussi bien que les plateaux tertiaires de l’Yonne, sont riches en forêts. Dans le Gâtinais, tant que l’agriculture est restée en souffrance, les bois, beaux et vigoureux, constituaient le meilleur revenu; ils sont encore bien souvent la culture la plus avantageuse. L’argile à silex n’est boisée que sur les pentes; mais sur les argiles de la Brie comme sur celles des sources de l’Eure, de grandes forêts ont subsisté, et le déboisement très-considérable est dû à l’extrême fertilité du sol. Parmi les terrains perméables, les calcaires ooli-thiques sont très-boisés; et la cause en est, comme pour le Morvan,dans la grande extension des terres improductives avec toute autre culture. Au contraire la craie est presque entièrement privée de forêts. Une proportion considérable de calcaire dans le sol empêche la végétation sylvestre. Aussi la craie ne produit-elle quelques bois chétifs que sur des points Isolés : auprès de Vernon où les assises sont compactes; sur les coteaux de l’Yonne où une mince couche de limon s’interpose sous la terre végétale. Dans ces deux cas l’élément crétacé lie se mélange pas au sol superficiel. Une preuve nouvelle de cette influence des couches calcaires
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- sur )a croissance des forêts nous est donnée dans la formation oolithique si riche en bois : partout où affleure, le long des gradins du terrain oxfordien, une couche marneuse très-calcaire, les bois disparaissent. La même cause empêche l'extension des forêts sur les terrains tertiaires entre l’argile plastique et les marnes vertes. Quant aux riches plateaux du Soissonnais et du Yexin français, leur fertilité leur assure des cultures plus productives. Les sables de Fontainebleau doivent au contraire <t leur stérilité l’abondance de leurs forêts, qui reparaissent sur les plateaux de la Brie et du Yexin, partout où les sables couronnent les sommets (Montmorency, l’Authie...). Quant au calcaire de Beauce, il est déboisé pour la même raison que la craie.
- Lorsqu’on veut opérer un reboisement, on admet que la coupe, à 20 ans, doit indemniser des frais de plantation et des pertes de revenu pendant cette période. Celte condition ne peut être remplie que sur un sol presque improductif. En Bourgogne de pareils terrains sont abondants et disséminés partout; le reboisement en est aisé. En Champagne il n’y a de terrains improductifs que ceux qui par leur éloignement des lieux habités ne peuvent être fumés à bon compte. Les plantations d’essences résineuses permettent d’en tirer parti. Au contraire, le déboisement ne doit se faire que sur un très-bon fonds. De nombreux exemples prouvent que la végétation sylvestre use la terre, et dans le nord on estime à dix-huit ans le délai nécessaire, avec une bonne culture, pour rendre au sol sa fertilité. Dans ces conditions, qui sont celles des meilleures terres, le déboisement serait encore onéreux, entre la Côte-d’Or et la limite de la Brie, sur les terrains oolithiques et crétacés, ou sur les plateaux de l’Yonne. Par contre, sur les sables de Fontainebleau il y a lieu à reboiser; et sur les autres terrains tous très-productifs, il n’existe que des bois de luxe, ou des taillis sur les lambeaux stériles. Le déboisement n’est donc jamais utile, d’une manière générale, dans le bassin de la Seine.
- On a parfois attribué à la disparition des forêts une grande influence sur le régime des crues et les inondations de la Seine ou de ses tributaires. Nous venons de voir combien les forêts sont encore nombreuses dans le bassin parisien. Une seule région a été déboisée; mais cette opération remonte à une haute antiquité ci ne peut avoir produit récemment des modifications dans le régime du fleuve. Des observations très-minutieuses ont été faites
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- L’H Y UROLOGIE DU BASSIN DE LA SKINE. 387
- sur deux ruisseaux à versants imperméables, l'un sur un sol déboisé, l’autre sur un terrain couvert de bois. Les crues d’hiver, très-considérables, montent ensemble pour les deux cours d’eau; celles d'été sont très-faibles et le débit, en temps sec, est à peu près le meme de part et d’autre. Ces résultats qui s’expliquent aisément pour les bois à feuilles caduques ne peuvent assurément être généralisés sans réserve au dehors du bassin de la Seine ; mais ils montrent du moins que pour cette région le reboisement serait sans avantage au point de vue des inondations. Et d’ailleurs si les bois avaient pour elfet de retenir les eaux et de retarder les crues, le reboisement ne serait pas toujours sans danger. Pratiqué dans le bassin de l’Yonne, il pourrait par exemple annuler l’avance des crues torrentielles qui passent à Montereau avant la crue tranquille de la Seine. Au contraire, le reboisement est éminemment propre à empêcher le ravinement et l’amaigrissement des terres, partout où les prés et les vignes ne peuvent réussir, c’est-à-dire sur les terrains imperméables improductifs1 (granité et terrain crétacé inférieur). Sur ce dernier sol, les ruisseaux lestent louches pendant la moitié de l'année : c’est l’indice d’une dévastation à laquelle le reboisement mettrait tin au grand profit de la richesse publique.
- Loin de songer à reboiser les terrains très-fertiles, on devrait plutôt en compléter le déboisement. Tel est le cas pour le lias, les argiles à meulières de Brie, les argiles de l’Eure, le limon des plateaux et les alluvions des grandes vallées. Au contraire le re-
- 1. Dans le commentaire si complet que M. Cézanne a ajouté à l’ouvrage classique de M. l’ingénieur en chef Surcll, le* diverses questions relatives à l’influence des forêts sur !e régime de la pluie, la température el les inondations, sont dix-culées pour la France entière avec un très-grand développement de preuves et de citations. La complication du problème amène une extrême diversité d’opinions. Toutefois, MM. Surell et Cézanne terminent en disanl que les bois ne paraissent avoir d'influence appréciable ni sur le climat, ni sur la quantité de pluie; qne le plus souvenu el sauf les exceptions motivées, ils s'opposent à Yéiaporation, facilitent V infiltration; mais qu'ils ne relardent efllcacemenl le ruissellement que dans les cas où ils arrêtent le ravinement. La résullante de celte triple action dépeud des circonstances particulières à chaque cours d'eau ; elle est d'autant plus certaine et plus énergique que celui-ci est plus torrentiel. Mais ce qu’on ne peut contester c’est l’influence qu’exercent les forêts sur la conservation du sol des montagne».
- (Etudes sur les torrents des Hautes-Alpes, par Alexandre Surell. ingénieur des ponts et chaussées; 2« edilion, avec une Suite par M. Cézanne, ingénieur des ponts et chau-sées; 2 volumes in-8». Paris. Dunod, 18T2, t. Il, p. 149 et 180.)
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- BASSIN
- boisement a été effectué avec succès sur le terrain crétacé inférieur, les argiles du Gàtinais, les limons des plateaux de l’Yonne, les sables de Beauchamp et de Fontainebleau. Il serait souvent très-profitable sur le granité, quoiqu’on l’ait peu pratiqué. Très-aisé sur les argiles et les sables, il offre des difficultés considérables sur les calcaires oolithiques et la craie, du moins avec les essences à feuilles caduques. Sur les sables verts du terrain crétacé inférieur, par exemple, on réussit très-bien, soit avec le bouleau souvent mélangé avec le chêne, soit avec le chêne seul. On plante en ligne droite sur un labour; on recèpe à trois ans et on entre en jouissance au bout de dix ans. Ce procédé réussit également bien sur tous les terrains propres au reboisement. Dans le Morvan, on emploie aussi le châtaignier et l’acacia. Sur les calcaires oolithiques au contraire, le bouleau languit; le chêne végète longtemps; les grandes forêts sont donc l’œuvre des siècles. L’influence de la nature du sol apparaît nettement ici : au milieu des formations oolithiques se montrent des lambeaux d’argiles sableuses; ceux-ci sont couverts de plantations récentes qui ne peuvent s’étendre et s’acclimater sur les terrains environnants. On obtient parfois une sorte de demi-succès, toujours très-lent, par un semis de toutes sortes de graines, comme Buffon l’avait pratiqué à Montbard. Sur la craie, le raarsaultseul peut former de maigres taillis dont la rareté du combustible fait la valeur; jamais la végétation n’y prend avec le temps le caractère de forêt.
- Les arbres résineux réussissent sur tous les sols propres au reboisement, mais ils n’ont d’importance que pour ceux qui ne conviennent pas aux essences à feuilles caduques, c'est-à-dire les calcaires oolithiques et la craie. Les premiers essais en ont été faits par Buffon dans le parc de Montbard, avec l’épicea et le pin sylvestre. Le meilleur mode de reboisement consiste à planter le pin sylvestre sur friche, en plaçant les plants très-jeunes (3 ans au plus) dans des trous étroits mais assez profonds pour soustraire les racines à l’action des gelées. Il existe 13 à U 000* de terrains oolithiques, dont près de la moitié demeurent improductifs ou ne peuvent indemniser des frais de culture. Il y a donc lieu de les reboiser en s’inspirant de ces principes. Le pin noir d’Auriche et le pin sylvestre réussissent mieux que le mélèze et le laricio. Les mêmes considérai ions s’appliquent à la-craie; seulement les plantations y sont moins belles. Quant aux lam-
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- L’HYDROLOGIE DD BASSIN*
- beaux de calcaire grossier ou de calcaire de Bcaucc qui émergent au milieu de terrains couverts de limon et trop riches pour être reboisés, les premiers sont propres aux essences résineuses; les seconds ne conviennent pas à la végétation sylvestre.
- L’humidité du sol est particulièrement nécessaire pour les forêts, comme pour toute culture où l’on ne fume pas la terre. Cette condition est remplie soit pour un sol imperméable et naturellement frais, soit pour un terrain sablonneux dans lequel la capillarité maintient l'humidité près de la surface. Dans ce cas les plantations sont toujours pourvues d’une eau qui leur apporte les sels terreux et alcalins; elles empruntent le carbone à l'atmosphère et peuvent prospérer rapidement. Sur les terrains perméables calcaires ou marneux, l’eau disparait par les fissures, et la végétation ne peut s’établir que lentement, à mesure que ses propres débris constituent une couche fraîche et humide.
- Les genêts et les bruyères envahissent certains sols et entravent le reboisement; leur destruction par l’écobuage ou la culture entraîne alors de grands frais. Le genêt recouvre surtout le granité; la bruyère, les formations sableuses; tous deux se rencontrent sur les graviers des alluvions. Les argiles et les limons sont moins sujets à cet envahissement et les terrains calcaires en sont entièrement garantis.
- Les chiffres suivants donnent une idée des surfaces propres au reboisement dans le bassin de la Seine :
- (r 34 185 lc.q. trop riche» pour le 48 070 k q i • ^cbo,se,ncn,'
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- Formations géologiques propres 1 U„, un, ,i0
- a are refisse. 30 500 M- j .J reboil^
- par essences résineuse*. J t
- La vigne. — D’après le tableau ci-dessus fp. 380), la vigne est peu répandue sur les sols imperméables. Elle ne se montre pas sur les granités du Morvan, sur les assises crétacées du pays de Bray ou sur les argiles de la Brie cl du Gâtinais. Elle apparaît sur quelques coteaux de ces deux dernières contrées et de la Champagne humide; mais elle n’est notablement cultivée que sur le lias. Ce terrain, complètement imperméable, est aride dans la saison sèche et l’on obtient de très-bons produits sur les pentes
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- 3Û0 L’HYDROLOGIE DU BASSIN DE LA SEINE,
- basiques entre Yézelay et Seraur. Sur les terrains perméables eux-mêmes, la vigne ne peut prospérer que si plusieurs conditions se trouvent réunies. L’altitude ne doit pas dépasser 350 mètres au sud du bassin et 280 mètres au nord ; les coteaux doivent être bien exposés, et les vallées largement ouvertes; la terre végétale doit former une couche épaisse et pas trop pierreuse; enfin la vigne ne saurait croître vers la mer, au delà d’une ligne passant par Pacy sur l’Eure, les Andelvs sur la Seine, et Noyon sur l’Oise. Ceci exclut déjà la plupart des terrains perméables : la grande oolithe, à une altitude trop grande; le fuller’s-earth, avec des vallées étroites et des pentes trop pierreuses; les assises kello-viennes et leurs plateaux trop plats. Les autres terrains ooli-Ihiques (oxford-c)ay et coral-rag, argile de Kimmeridgeet calcaire de Portland) sont au contraire couverts de vignes, en Bourgogne, en Champagne et eu Lorraine. C’est notamment sur le dernier gradin de l’ooîithe supérieure, que se trouvent les crus renommés de Chablis dans la vallée du Serein, des Riceys dans la vallée de la Laignes, du Tonnerrois dans la vallée de l’Armançon, de Cou-lange-Ia-Vineuse et d’Auxerre dans la vallée de l’Yonne. Tous ces vins rappellent par leurs qualités les grands vins de la Côte-d’Or (Chambertin, Clos-Yougeoi), récoltés sur le même terrain. Les vallées de la Seine et de l’Aube, et surtout celle de la Marne, produisent encore beaucoup de vin, mais d’une qualité moins bonne : le pineau fait place au gamet. La vigne au surplus 11e dépasse pas la vallée de l’Aire. Après la lacune qui correspond au terrain crétacé inférieur, on retrouve les vignobles sur les coteaux de la craie, avec de bons cépages dans la vallée de l'Yonne, à la côte Saint-Jacques près de Joigny et jusqu’à Sens; avec des produits abondants mais inférieurs dans la vallée de la Seine. Toutefois au delà de ces premiers gradins crétacés viennent les longues plaines crayeuses trop plates pour la vigne. Celle-ci reparaît seulement à la grande falaise de la craie blanche, immense escarpe qui s’étend, entre la Champagne et la Brie, de Moret jusqu’à La Fère. Cette côte, admirablement exposée au sud-est, recouverte d’un épais limon, est merveilleusement favorisée. Aussi donne-t-elle, entre Reims et Vertus, l’inimitable vin de Champagne. Au delà de Vertus et jusqu’à Montereau, l’influence des marais tourbeux et de leurs brouillards altère la valeur des produits, qui diffèrent totalement de ceux d’Aï, d’Épernay et de Cramant. .Mais
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- I/HYDROLOGIE Dü BASSIN DE LA SEINE. 3»i
- après le confluent de l’Yonne, rivière torrentielle qui fait disparaître les marais, les dernières pentes de la falaise perméable donnent encore le célèbre chasselas de Fontainebleau. A ne considérer que la qualité, la culture de la vigne devrait s’arrêter à cette limite; mais si les plateaux tertiaires du Soissonnais, du Yexin, de la Beaucc, du pays de Caux..., sont trop plats ou trop voisins de la mer pour convenir au raisin, les coteaux, surtout dans la Brie et le Soissonnais, ou à Suresnes et à Argenteuil, fournissent en abondance des vins de qualité inférieure. Au delà vers le nord, la quantité décroît aussi bien que la qualité. Ainsi, dans le bassin de la Seine, aux conditions déjà énumérées, il faut ajouter que les bons produits proviennent des coteaux arides et perméables, exposés au midi ou au levant, dans les vallées bien ouvertes de Toolithe ou de la craie, et suffisamment éloignées des marais tourbeux dont les brouillards refroidissent trop les nuits.
- Quant aux qualités des vins suivant la nature du terrain, on reconnaît que les vins du lias de TAvallonnais sont très-forts mais sans bouquet; ceux de l'oolithe supérieure de Bourgogne sont généreux et parfois possèdent le bouquet de la grande Côte-d’Or; ceux de la craie de Champagne, moins généreux mais fins et délicats, conviennent seuls pour fabriquer d’excellent vin mousseux. Tous ces vins d’ailleurs proviennent d’un même cépage, le petit pineau sucré de la Côte-d’Or, auquel des sols variés ont communiqué des dons différents. Partout où la qualité est secondaire, le pineau est remplacé par le gamet ou d’autres cépages com -inuns, qui donnent quatre fois plus en quantité. Cette transformation est encore liûtée par le morcellement du sol, qui descend parfois jusqu'à une ouvrée de vigne (quantité qu’un homme peut cultiver en une journée), et par le désir de chaque propriétaire de récolter sa provision, sa boitte. On ne peut guère indiquer les superficies qui peuvent être cultivées en vignes; la multiplicité des conditions rend toute estimation fort incertaine.
- Nous pouvons en terminant nous rendre compte de l'importante des cultures permanentes et de leur action sur la richesse publique. Parmi les terrains imperméables, le Morvan ne serait qu’une solitude sauvage sans les prairies qui en occupent le dixième, et les bois qui en couvrent le tiers. Les forêts dans la Champagne humide, les pâturages dans le pays de Bray sont les plus riches cultures du terrain crétacé inférieur. Dans le Gàtinais
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- L'HYDROLOGIE DC BASSIN DE LA SEINE, enfin, les bois, après avoir été la seule culture productive, donnent encore les meilleurs revenus. Parmi les terrains perméables, la partie haute de l’oolithe de Bourgogne (la Montagne) eût été inhabitable sans les forêts où les populations jouissaient des droits d’usage et d’affouage; l’introduction des prairies artificielles et du mouton mérinos a été pour cette région un heureux progrès. Les bois, et surtout les vignes, sont la richesse de la partie basse de l’oolithe de Bourgogne (la Vallée). La Champagne sèche, impropre aux cultures permanentes, dépourvue de limon, est encore une des contrées les plus pauvres du bassin. Enfin les sables de Beauchamp et de Fontainebleau, sans les bois, ne seraient que des déserts stériles. Quant aux plateaux couverts de limon, les prés et la vigne ne pourraient y réussir, et leur fertilité y restreint les bois aux propriétés de luxe. « En résumé, dit M. Belgrand, si le bassin de la Seine, par la variété et la richesse de ses produits agricoles, est un des pays les plus riches du monde, c’est à la variété des terrains qui s’étendent à sa surface et surtout au limon des plateaux qu’il le doit; ses limites géologiques y sont aussi des limites, non-seulement pour le géographe et pour l’ingénieur, mais aussi pour l’agriculteur '. »
- Nous terminons ici cette analyse trop incomplète d’un ouvrage où les documents abondent et dont l’atlas seul renferme une mine inépuisable de renseignements précieux, il serait fort à désirer que, s’inspirant de l’exemple de .M. l’inspecteur général Belgrand, d’autres savants observateurs pussent tracer de nos grands bassins fluviatiles des monographies aussi exactes. L’étude comparée de nos fleuves et de leurs vallées, depuis les âges anté-hisloriques, conduirait assurément à des résultats du plus haut intérêt, pour la géologie et la météorologie, comme pour la navigation, l’industrie et l’agriculture.
- 1. Comptes rondos de l’Académie des Science#, I. LXXYI, 19 mal 1878.
- s. — Iuip. VtÉVILLB et CAVIOüO.VT, ru- Poitevins, i
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- EXPÉRIENCES
- PRINCIPAUX MÉTAUX EMPLOYÉS A LA FABRICATION
- DES CANONS
- SUR QUELQUES ALLIAGES
- De M. le Colonel ROSSET,
- Analyse par M. le Général MORIN*.
- M. le colonel Rosset, de l’artillerie italienne, directeur de la fonderie de Turin,a publié, en 1874, les résultats des nombreuses expériences qu’il a fait exécuter sur la résistance des principaux métaux employés pour la construction des bouches à feu.
- Ces expériences, qui ont eu principalement pour objet l’étude de la résistance de l’acier, de la fonte et du bronze, ayant conduit l’auteur à des résultats dont la connaissance peut être utile à l'industrie en général, nous avons cru devoir insérer un extrait détaillé du mémoire du savant colonel dans les Annales du Conseroatoù'e.
- CHAPITRE PREMIER.
- Après avoir rappelé la définition connue du coefficient d’élasticité, l’auteur expose l’objet et la marche de ses recherches de la manière suivante :
- 2$
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- 394 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Résultats d'expériences. — Les recherches expérimentales qui font le sujet de ce rapport ont eu principalement pour objet l’étude des divers métaux employés par l’artillerie; pour atteindre ce but, l’on a procédé par des opérations suivies, en soumettant les échantillons à des efforts de traction successivement croissants et déterminés, en mesurant avec soin les allongements survenus sous l’action de ces efforts, et que l’on a appelés allongements momentanés, puis en suspendant ensuite l’action des efforts et en observant de nouveau le corps revenu à l’état de repos. Dans ce dernier cas, lorsque l’échantillon ne reprenait pas complètement sa longueur primitive, on notait ce que l’on nommera l’a Rangement permanent, et ainsi de suite en poussant l'expérience jusqu’à la rupture. De l’ensemble de ces données pour divers métaux, l’on a pu déduire, non-seulement la valeur de la limite d’élasticité, mais encore les lois de l’élasticité au delà de cette limite et même jusqu’à la rupture.
- Les résultats des expériences ont été représentés graphiquement en prenant généralement les efforts pour ordonnées, et les allongements correspondants pour abscisses.
- Lesdonnées expérimentales connues sur les lois de l’élasticité des corps ne permettaient de tenir compte de cette propriété que jusqu'à la limite où, l’action des efforts cessant, le corps reprenait complètement, ou à peu près, sa longueur primitive ; limite que l'on appelle en conséquence sa limite d'élasticité.
- On sait que, même quand un corps a subi sousl'action de l’effort une modification moléculaire et a perdu la propriété de reprendre co mplétement sa longueur primitive, il conserve toujours, jusqu'à la rupture, une certaine faculté de résistance élastique. Cette résistance élastique propre, que l’auteur appelle élasticité spéciale, sera exprimée pour chaque effort par la différence entre Y allongement total momentané et l’allongement total immanent, et la valeur de cette différence sera désignée par le nom d'allongement élastique spécial. Cet effet qui, dit-il, n’a pas été généralement observé, a dans certains cas une importance réelle et, des expériences qui ont été exécutées, l’on pourra déduire une loi particulière qui, peut-être, aura des conséquences importantes pour les applications pratiques.
- Observation. — Z’auteur ne parait pas avoir eu connaissance des
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 395 expériences exécutées au Conservatoire par .V. Tresca, sur ïélasticité de corps successivement soumis à des efforts croissants et décroissants, après en avoir subi une première, me deuxième, une troisième fois de précédents, capables d'altérer leur élasticité (Voir aux comptes rendus des Séances de l’Académie des sciences du 13 novembre 1871).
- Inconvénients dü système d’expébiexces pab flexion. — La difficulté que présente la mesure des allongements momentanés ou permanents des métaux durs, avec la précision nécessaire, est signalée par l'auteur, mais il n’en pense pas moins devoir écarter le mode d'expérimentation par flexion. Il s’exprime à ce sujet dans ces termes :
- Dans le but d'éviter les difficultés précédentes, quelques expérimentateurs (il pourrait dire presque tous) ont eu recours i l’action d’efforts transversaux. Ils ont étudié l’effet des résistances à la flexion de prismes solides simplement soutenus par une ou deux de leurs extrémités, et ils sont parvenus ainsi à faciliter beaucoup la mesure de la flexion, devenue beaucoup plus grande que les allongements des mêmes solides soumis à des efforts de traction longitudinale. Mais les conclusions qu’on en déduit ne sont pas admissibles, dit-il, parce qu’elles sont basées sur des hypothèses inexactes.
- En effet, dans la théorie des effets des efforts de flexion, on admet que la somme des moments des sections des différentes libres, par rapport à la couche des fibres invariables, est nulle, atiendu que cette couche passe par le centre de gravité, ce qui suppose expressément,dit-il,qu’àlalimite d’élasticité les effortsde traction et de compression sont égaux entre eux, et proportionnels aux efforts exercés. L'extension de cette hypothèse au delà de la limite d’élasticité et jusqu’aux circonstances de la rupture, et les déductions arbitraires qu’on en déduit pour les coefficients de rupture, ne paraissent pas suffisamment justifiées.
- Observation. — L'auteur ne semble pas connaître les résultats des expériences faites il y a plus de vingt ans au Conservatoire et qui ont montré dans quelles limites étendues les hypothèses qu'il combat sont conformes aux faits, et il oublie que les ingénieurs prudents ne n
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- 396 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX contraire dans remploi des formules qu'on en déduit, ils restent beaucoup en deçà.
- Il n'y a guère aujourd'hui que quelques ingénieurs anglais qui tombent dans f erreur qu'il signale.
- INDICATION SOMMAIRE DES OBSERVATIONS DES LOIS RECHERCHÉES par les expériences. — Dans ce chapitre l’auteur donne la nomenclature des questions qu’il s’est proposé de résoudre. Ce sont :
- 1° La mesure des allongements et des raccourcissements totaux, momentanés ou permanents:
- 2° Le coefficient d’élasticité.
- 3° La résistance à la rupture, c’est-à-dire la ténacité rapportée soit à la section primitive de l’échantillon, soit à celle de rupture déterminée par les deux modes suivants :
- o} En soumettant chaque échantillon à un effort déterminé de traction, puis en faisant cesser l’action de cet effort et permettant à l'échantillon de revenir à l’état de repos; recommençant ensuite avec un effort plus grand et augmentant ainsi successivement les efforts (généralement d’un en un, ou de deux en deux kilogrammes par millimètre carré de la section primitive) jusqu'à la rupture.
- b) En soumettant les échantillons à des efforts de traction graduellement croissants et continués jusqu'à la rupture.
- 4° En déterminant la section de rupture, dont le rapport à la section primitive dépend à un certain point du degré de dureté du métal.
- 5° Les lo;s qui régissent l’élasticité spéciale basée sur \'allongement élastique spécial, c’est-à-dire sur la différence entre l'allongement total momentané et l’allongement total permanent.
- 6° L’allongement maximum avant la rupture, lequel fournit une donnée utile pour apprécier la ductilité du métal et se trouve en conséquence en relation avec les variations de la section de rupture.
- 7° Les maxima et les minima de résistance pour chaque espèce de métal, afin de pouvoir juger de leur plus ou moins grande homogénéité, d’après les divergences qu’ils présentent.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 8* La densité absolue des échantillons.
- 9° L’analyse chimique des métaux expérimentés.
- L’auteur, après avoir insisté sur Vutilité de donner une grande longueur aux échantillons destinés à des expériences de traction, indique dans le tableau suivant ceux qu’il a employés :
- DBS APPAREILS EMPLOYÉS ACX EXPÉRIEXCES *.
- Dans ce chapitre l’auteur décrit les appareils employés aux expériences.
- 1. Une description détaillée de ces appareils a été donnée en langue française dans la 3e livraison du tome V de la Revue d'artillerie.
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- 398 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Ils ont été construits à Leeds, par MM. Grennwood et Baltey, d’après le type adopté par M. Kirkaldy de Londres. Leur mode d’action a de l’analogie avec l'appareil employé au Conservatoire, mais celui-ci permet de soumettre à l’expérience des solides d’une longueur beaucoup plus grande. Nous croyons inutile d’en donner le dessin.
- Observation. — la presse hydraulique (à Vhuile) qui fait partie de rappareil ne parait pas avoir été tarée directement, et n’est pas munie d’un manomètre qui permette de déterminer les pressions et de les régler. L'effort esxrcé sur te piston a été déduit de la longueur du bras de levier et du poids fixé à ce levier; mais pour [évaluation des efforts exercés sur les pièces soumises aux expériences, on a eu recours à deux appareils différents.
- Appareil à spirale. — 1° L’un dit appareil à spirale, à l’aide duquel on peut observer directement, avec le secours d’un Vernier, les déplacements angulaires d’une aiguille et d’un curseur qui sont mis en mouvement par une tige dentée en crémaillère, invariablement liée aux mâchoires qui saisissent la pièce en expérience. Cet appareil est gradué de manière à donner l’approximation de 1/20 de millimètre.
- Mais l’auteur fait observer, avec raison, que le jeu inévitable des engrenages employés et l’influence des variations de distance des diverses parties de l’appareil sont des causes d’erreurs qui n’en permettent l’emploi que pour des expériences oit l’on ne recherche pas une grande exactitude, ou pour celles où l’on opère sur des échantillons d’une grande longueur.
- 2“ Un autre appareil à vernier et à coulisse directement fixé sur la tige en expérience échappe à une partie de ces inconvénients, mais l’auteur en a fait établir un troisième à l'aide duquel il obtient, dit-il, la mesure des variations de longueur à i/iOOdé millimètre près, et dont nous croyons devoir reproduire la description.
- 3" Multiplicateur i piston.—Pour les mesures délicates relatives à des pièces courtes ou pour les métaux durs, qui ne s’allongent que de petites quantités, comme la fonte, l’appareil à piston se compose, PL 77, d’un petit cylindre horizontal C dans lequel se
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- EMPLOYÉS A LA FARRICATIOX DES CANOXS. 399 meut un piston A, muni d’une tige E dont l’extrémité est filetée. Un long tube de verre B, vertical, gradué et de section restreinte, communique avec l’intérieur du cylindre, et est soutenu par une armature métallique fixée à angle droit au corps du cylindre.
- Ce tube communique avec l’espace S, compris entre le piston et le fond antérieur du cylindre. En remplissant d’un liquide le tube et l'espace S du cylindre, les mouvements du piston seront amplifiés et indiqués par ceux du liquide qui est dans le tube. Tel est le principe sur lequel est basée la construction de cet instrument, et nous pourrions nous borner à l’énoncer. Nous continuerons cependant à en reproduire la description.
- Dans l’intérieur du cylindre C, après avoir introduit le piston, on insère un second cylindre à parois minces, qui porte un épau-lement é pour limiter sa course et qui a un fond a traversé par la tige du piston. Entre cette tige et le cylindre, on introduit un ressort à boudin flexible, lequel étant retenu par le disque c vissé sur la tige, tend à repousser le piston et à le ramener vers sa position initiale. Le cylindre C est relié de la manière suivante à la pièce en expérience :
- A son extrémité de gauche, il porte deux ailettes saillantes, entre lesquelles s'insère un appendice soudé à la pièce elle-même et qui sont fixées à celle-ci par une clavette qui les traverse; à sa droite, l’extrémité de la tige du piston, garnie d’un dé, bute contre un autre appendice soudé à l’échantillon en expérience.
- Selon les longueurs diverses des échantillons, on prolonge la tige du piston par de petits tubes en fer que l’on y fixe à vis.
- Pour mettre l’instrument exactement à son point de départ, on verse du liquide dans l’ampoule supérieure B du tube, jusqu’à ce qu’il remplisse l’espace compris entre le cylindre et la fête du piston et s’élève dans le tube jusqu’au zéro; à l’aide d’un robinet V qui communique avec un tube /‘de décharge, on donne issue à l’air et on règle exactement la quantité de liquide néces-
- A l’aide du dé D, vissé sur la tige du piston, on règle aussi sa position longitudinale.
- Lorsqu’il s’agit d’expériences de traction, le zéro est à la partie supérieure du tube, et lors des allongements de l’échantillon, le liquide descend par l’effet du déplacement du piston. D’après la division de l’échelle à laquelle il s’arrête, on a la mesure exacte
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- 460 EXPÉRIENCES S OR LES PRINCIPAUX MÉTAUX de rallongement momentané sous l’effort déterminé. Lorsque l’effort a cessé, le liquide remonte, et à l’aide de cet appareil on peut déterminer la limite d’élasticité correspondant à l’effort sous lequel le liquide ne revient pas au point de départ.
- Quand il s’agit d'expériences de compression, on dispose l’instrument entre les épaulements que porte le corps en expérience, en ayant la précaution de faire descendre le liquide au zéro de la graduation inférieure afin que, par son élévation, il puisse indiquer les raccourcissements. On détermine aussi, comme pour les allongements, les limites de l’élasticité.
- Dans l’emploi de cet instrument il convient de disposer l’appareil sous une légère pression et de faire élever ou descendre le liquide au zéro de l’échelle, afin d’éviter les petites erreurs provenant des garnitures.
- Il faut avoir l’attention d'arrêter le multiplicateur quand on prévoit la rupture prochaine d’un échantillon, afin d’éviter que la secousse, qui se produit alors, ne détermine quelque dégradation à l’instrument.
- Le liquide le plus convenable à employer est de l’eau colorée par un peu de carmin.
- Le multiplicateur à piston, ainsi que l’appareil à vernier, fixés sur l’échantillon en expérience, présentent l’avantage de donner directement ses allongements, en écartant toutes les erreurs propres aux autres systèmes de mesureurs qui s’adaptent aux parties secondaires des appareils et qui peuvent influer sur les véritables variations de longueur.
- Appareil pour les expériences de traction intérieure sur des anneaux. — Pour étudier les lois de la résistance intérieure d’un anneau, M. le colonel Rosset a entrepris des expériences, dont on comprendra le mode d’après les indications suivantes.
- Si dans un anneau, dont l’intérieur serait alésé au tour à une forme exactement cylindrique, on insère un cylindre de même diamètre et divisé en deux parties égales par un plan méridien; puis, qu’à l’aide d’un dispositif convenable, on exerce sur les deux demi-cylindres un effort normal à leur plan de séparation, et dirigé dans un plan moyen parallèle à leurs bases, l'anneau sera soumis à une traction intérieure, qui tendra à l’ovaliser et à le rompre.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CAXOXS. 401 Observation. — Ce mode cVexpérimentation diffère trop essentiellement des effets qui se produisent dans les bouches à feu et le frottement de glissement des anneaux sur la surface du manchon exerce évidemment sur les résultats une trop grande influence pour que ton puisse en déduire des conséquences utiles au service de F artillerie.
- C est ce que l'auteur a reconnu plus tard et ce qui Va conduit à renoncer à ce.mode dCinvestigation. Nous ne croyons donc pas utile d'en parler davantage.
- CHAPITRE II.
- TITRE I. — Dans ce chapitre, l’auteur signale la difficulté que présente la classification des différentes variétés d’acier. Il insiste surtout sur l’impossibilité de la baser sur la proportion de carbone contenue dans le métal et fonde cette opinion sur ce que, selon les provenances, on trouve :
- Des fers contenant de 0,08 à 0,44 J Pour 400 Des aciers contenant de 0,10 à 4,50 > de Des fontes ne contenant pas plus de 1,50 ; carbone.
- Il cite parmi les aciers obtenus par le procédé Bessemer ceux de l’usine de Seraing, en Belgique, qui offrent les variétés suivantes:
- Classification des aciers Bessemer de Cusine de Seraing.
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- 402 EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- H termine en se basant sur l’opinion d’un certain nombre d'hommes pratiques, et propose de ne désigner sous le nom d’acier que celui qui a été obtenu par fusion, d'appeler fer aciéreux le métal qui résulte du puddlage, de l’affinage ou de la cémentation, et classe ainsi les produits dérivés du fer :
- Fer : Métal infusible et malléable;
- Acier : Métal fusible et malléable ;
- Fonte; Métal fusible et non malléable.
- TITRE II. — Expériences de traction longitudinale sur des ÉCHANTILLONS CTLIXDRIQCES EXTRAITS D’üS CERCLE DE FRETTAGE DE MM. Petix et Gaudet (marqué 0). — Dans un même cercle de frettage de l’année 4861, on a enlevé au tour plusieurs grands anneaux ; on les a fendus suivantune de leurs génératrices, développés ensuite après un léger recuit sans coloration et redressés sous une presse hydraulique. On les a divisés en douze parties d’égale longueur dans le sens des génératrices, lesquelles, après un simple travail au tour sans recourir à la forge, ont été amenées à la forme indiquée. La partie cylindrique avait : longueur 137 millimètres, section 300 millimètres carrés.
- De ces 42 échantillons :
- S furent conservés à l’état naturel ;
- 3 furent recuits;
- 3 furent trempés doux dans l’eau (chauffés au rouge obscur);
- 3 furent trempés durs dans l’eau (chauffés an rouge clair).
- Le tableau suivant contient les résultats des expériences.
- Ces résultats se résument ainsi qu’il suit :
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS.
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- Résultats des expériences de traction longitudinale sur des échantillons cylindriques extraits dune frette de MM. Petin et Gaudet (marque 0).
- DESIGNATION. ! Après A l'eut natgrri le recuit. | d’emploi. Densité : 7.813 [ Densité : 7. S15 TREMPE douce. Densité:?. $13 TREMPE dure. Densité: 7.813
- (Résistance ù la rupture, par millimètre quarré. 411 ! 41k.30 3ik.30 50k.80
- Section de rupture, millimètres quarrés 259 ! 266 353 286
- Allongement à la rupture, millimètres 124.25 | 122.27 73.14 129.87
- Rapport de la section de rupture à la section pri- 51.8 | 33.2 71.0 57.2
- [Effort à ia limite d’élasti-} cité, Wlog 26.0 1 28.0 28.0 30.0
- Allongement momentané, correspondant, mlllim. 1 1 1.57 i 2.19 2.06 2.31
- : Ommvatiox. — Des données de ce tableau, on déduit les râleurs sui'cai aléa du ccefîi-
- 1 etVnt d’élasticité, qui esl ! celui du fer et «on celui de Vacier.
- jCoefflelent d’élasticité.. j 16360 | 12784 1 13301 | 12987
- Les conclusions finales que l’auteur tire de ces expériences sont :
- a) Que le métal des cercles de frettage Petit et Gaudet est réellement du fer aciéreux (puddlé).
- b) Qu’il est probable que dans leur état naturel d’emploi, ces cercles ne sont pas trempés, ou ne le sont que fort peu.
- c) Il ajoute que d’autres expériences sont nécessaires pour confirmer plus sûrement ces conclusions.
- Observation. — La représentation graphique des résultats montre que les allongements sont proportionnels aux efforts, jusqu’à la limite d'élasticité.
- Expériences sur la résistance a la compression d’échantil-
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- 404 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- loss d’us cercle de frbttagb de MM. Petin et Gaüdet (Marque 0). — De la même frette qui avait fourni les résultats précédents relatifs à la traction, l’on a extrait <2 cylindres de la forme et des dimensions suivantes : longueur 50“lH, diamètre 25“u*2, section 500 millimètres carrés, pour les soumettre à des efforts décompression jusqu’à 100 kilogrammes par millimètre carré de la section primitive.
- Ces cylindres ont été préparés par groupes de trois comme pour les expériences précédentes par traction, savoir : le premier après recuit, le deuxième à l'état naturel, le troisième à trempe douce et le quatrième à trempe dure.
- Le tableau suivant contient les résultats moyens fournis par chaque groupe.
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- HfcSULTATB MOYENS DBS EXPÉRIENCES SUR LA COMPRESSION U ÉCHANTILLONS CYLINDRIQUES, EXTRAITS D’üNE FRETTE
- de MM. Pbtin et (ïàiidkt (Marquo 0) a différents états de trempe. llésul/ats moyens /les trois échantillons de chaque groupe.
- DENSITÉ. LIMITE d'élasticité. Raccourcissement en millièmes de la longueur primitive sous des efforts de compression de :
- DÉSIGNATION. .1 g i J | i 1 ~ s Ë a il J i il 26 kilo#. i*r millimètre quirre. 60 kllog. millimètre quart*. 75 kiiog. millimètre qunrré. 100 kilos. millimètre quatre.
- | i & 1 1 Mnmariimè. MoinmlnnÉ. Pomment. iMMbati Momentané. —
- Après le recuit. 7.788 7.812 0.024 Ml. 20.00 13.7 17.0 1.80 90.1 71.5 202.9 171.9 414.0 397.0
- A 1 Vital naturel. 7.830 7.802 0.002 20.00 47.4 17.4 . 0.00 75.1 52.5 220.3 198.5 373.7 351.8
- Trempe «louée.. 7.800 7.808 0.062 28.30 10.3 15.5 0.00 38.5 18.1 107.0 82.5 229.2 198.1
- Trempa dure.. 7.701 7,829 0.038 33.30 18.8 10.3 0.00 48.5 28.1 137.7 111.1 260.0 244.40
- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS.
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- 406 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Observation. — On déduit de ces données les valeurs suivantes du coefficient d'élasticité :
- Après le recuit....... 14592 X 10* kilogrammes.
- A l’état naturel...... 1 * 368 —
- Trempe douce..........17 362 —
- Trempe dure........... 17718 —
- L’auteur tire des résultats contenus dans ce tableau les conclusions suivantes :
- a) Densité après la compression. Les densités des échantillons trempés sont inférieures à celles des échantillons à l’état naturel et les échantillons recuits ont la plus petite densité.
- Observation. — On doit faire remarquer que les densités indiquées dans le tableau des expériences de traction exécutées sur des échantillons tirés de la même frette ne sont pas exactement les mêmes que celles qui sont données au tableau précédent avant la compression.
- Si l’on compare les coefficients d’élasticité calculés diaprés les données du tableau, on remarque qu'à l’exception des échantillons recuits, les autres ont tous donné pour ces coefficients des valeurs plus grandes pour la résistance à la compression que pour celle à l’extension.
- L’auteur conclut de l’ensemble de ces expériences sur la compression de l’acier (a) que le métal des cercles Petin et Gau-det est réellement du fer aciéreux (puddlé) susceptible de ne prendre qu’une trempe très-faible, inappréciable au burin ou à la lime.
- Observation. — Çette conclusion aurait pu empêcher ïauteur de classer les frettes de Petin et Gaudet, dites en acier puddlé, parmi les aciers. Elles sont réellement en fer même très-ductile.
- 6) Qu’il n’est pas suffisamment prouvé que dans leur état ordinaire, ces fers soient ou non trempés.
- c) Il ajoute qu’il serait nécessaire à ce sujet de faire d’autres expériences sur des échantillons plus longs.
- Expériences par traction iongitcjmnaie sur des échantillons
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 407 CYLINDRIQUES EXTRAITS DE TROIS CERCLES DE FRETTAGE DE MM. PETIN
- et Gacdet (Marque H. N. L.). — Dans trois cercles distincts ouverts et redressés comme on l’a dit au paragraphe 3, on a pris sur chacun deux échantillons dans le sens des fibres, c’est-à-dire fangen-tiel, en employant un léger chauffage pour les redresser, et on les a amenés aux dimensions voulues à la machine à raboter, sans recourir à la forge.
- Ces échantillons avaient 750 millimètres carrés de section et 360 millimètres de longueur.
- Les résultats moyens sont insérés dans le tableau suivant :
- Expériences de traction longitudinale d échantillons cylindriques pris sur trois frettes de MM. Petin et Gaudct (Marques H. X. L.)
- DÉSIGNATION. Il MOTB.WES DES DEUX GROUPES j de trois échantillons chacun.
- I*r GROUPE. ! j 2« GROUPE^ j
- 1 Effort de rupture kilos. 38.50 39.30
- Allongement à la rupture... millimètres. 147.90 189.00
- i Section de rupture millim. quarrés. ; Rapport de la section de rupture à la section 384.00 370.00 :
- ! primitive, p. 100 0.5135 0.4930 i
- i| Effort à la limite d’élaslkllé kilos.
- Allongement correspondant. 0.99 1.163 !
- ! Coefficient d’élasticité I 23.930 20.920 j!
- L’auteur conclut que les expériences doivent être répétées sur une plus grande échelle et sur des longueurs plus grandes.
- Observation. — Lé après les valeurs des coefficients d'élasticité, bien supérieures à celles qui avaient été trouvées précédemment (page 403, marque 0), il est plus que probable que ces dernières frettes étaient réellement en acier, et non en acier puddlé comme les précédentes.
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- 408
- EXPÉRIENCES SDK LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- CHAPITRE IL
- TITRE III. Expériences sur l'élasticité et la résistance a la TRACTION DES FRETTES DE MM. PETIN BT GaCDET.
- Art. i*T. Coefficient d'élasticité et résistance à la rupture.
- Les expériences rapportées dans le chapitre précédent, bien qu’exécutées pour rechercher les propriétés d’élasticité et de résistance du fer aciéreux avec lequel sont fabriquées les frettes de Petin et Gaudel, né permettaient cependant que de reconnaître la marche à suivre dans des essais normaux.
- Les résultats obtenus avec les échantillons extraits des cercles O, H,LetN, ne pouvaient servir à déterminer les valeurs moyennes des coefficients, à cause du peu de longueur de ces échantillons, et parce que les allongements n’avaient été observés qu'à l’aide de l’appareil à vernier. D’une autre part on était obligé de rejeter ceux qui avaient été obtenus par la méthode de la traction intérieure.
- Les seuls résultats que l’on pouvait prendre en considération étaient ceux qu’avaient fournis par traction longitudinale les
- anneaux développés en barres extraits des cercles?, ?, y, jetant à cause de leur longueur d’un mètre que parce qu'ils avaient été observés avec l'appareil à piston.
- Les valeurs fournies par ces quatre anneaux présentant cependant des différences notables, particulièrement sous le rapport de la limite d’élasticité, et étant d’ailleurs en trop petit nombre pour permettre d'en déduire des valeurs moyennes offrant une probabilité suffisante d’exactitude, on résolut d’exécuter d’autres expériences par la même méthode et le même moyen d’observation.
- Les dimensions des barres fournies par les cercles développés étaient les suivantes:
- Longueur des barres. . I *=4 “,000 Section transversale. . S =* 20 X 25 = 500 mill. quarrés. Pour cette recherche, on a réuni aux résultats précédents, obte-
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 409 nus avec les cercles y, jp J, jj, ceux qu'ont fournis 20 anneaux développés, extraits de 10 freltes, dont on pouvait déduire une moyenne générale d'une exactitude suffisamment voisine de la vérité.
- Afin d’obtenir une autre valeur de cette même moyenne par une méthode essentiellement pratique, on a formé ce qu’on nomme, en terme de forges, un paquet avec des fragments des anneaux y, y, £, y, p F, G, M (c’est-à-dire de tous les cercles précédemment essayés), en les disposant convenablement.
- Ce paquet, chauffé au four à souder, fut réduit en un lopin que l’on étira sous le marteau en une barre d’une section voisine de celle des anneaux. De cette barre on tira quatre échantillons d’un mètre de longueur, et dont la section fut ramenée, à la lime, aux dimensions exactes de celles des anneaux (20 sur 25 millimètres).
- Ces quatre barres furent soumises à l'expérience exactement comme celles des anneaux développés.
- Dans ces épreuves par traction longitudinale, les échantillons ont été essayés successivement jusqu’à ta rupture, c’est-à-dire soumis à des efforts croissant successivement de kilogramme en kilogramme, et l’allongement momentané, déterminé par l’action de chaque effort, ayant été observé, on faisait cesser complètement l’action de l'effort, ce qui faisait revenir l’échantillon à l’état de repos et l’on pouvait alors mesurer l’allongement permanent.
- Craignant cependant que, par l'action des efforts successivement croissants, par l'intervalle de repos nécessaire pour mesurer ces allongements permanents, et par l’effet de la durée de l’expérience, la résistance finale à la rupture eût éprouvé quelque influence, on jugea couvenable d'exécuter d’autres expériences en soumettant à la traction longitudinale des échantillons préparés avec les portions restantes des cercles après l’extraction des barres d’un mètre.
- Ces échantillons avaient lesdimensions suivantes :
- Longueur du prisme. . /=200 millimètres.
- Section transversale.. . S= 20 X 25 = 500 mill. quarrés.
- Ces échantillons furent soumis directement à la rupture, c'est-
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- 410 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- à-dire à des efforts de traction graduellement croissants jusqu’à la rupture, sans les laisser revenir à l'état de repos et en mesurant les allongements momentanés produits par des efforts croissants de 5 en 5 kilogrammes par millimètre carré de section.
- Les résultats des allongements momentanés et permanents jusque vers la limite d’élasticité ont été représentés graphiquement, ainsi que ceux des allongements momentanés jusqu’à la rupture.
- Tableau récapitulatif des résultats moyens obtenus dans les expériences par traction longitudinale des anneaux extraits des frettes de Petin et Gaudett marquées ?, -2, 2-, y» |j F,G,M,Q, et des échantillons du lopin formé avec les anneaux dans les essais exécutés successivement jusqu'à la rupture, et dans ceux qui tont été par rupture directe.
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- EFFORTS
- EN KILOGRAMMES par mllllmèlre carré ( de
- SECTION.
- MOYENNE GÉNÉRALE des allongement des anneaux des cercles.
- B B B B C C ï 11 IIIIV i TT’ FGM°-
- 20 anneaux essayés successivement jusqu'à rupture.
- I = lOOOnHL S = SOOuûiLq.
- Slonswanés.
- 17 anneaux ei
- sayés direct) ment jusqu’à rupture.
- = 200Qi il!-S = SOO»iH-q.
- VooicnUne*.
- Ouatre barres successîTeoi la rupture.
- I = lOOO*liJ-S=« soonû^l*
- MOYENNE GÉNÉRALE des allongements des barres fournies par le lopin.
- Deux barres es sayée* directe ment jusqu1
- i =• 200=dil.
- S — 500œâü.q.
- Valeurs moyennes partielles. Effort de rupture sur la &
- Allongement àla rupture Rapport de la section de rupture àlascciionprimitive®,. Effortàlilimited’élasticitc. k. Alloaç5 correspondant. roilL
- Coefficient d’élasticité....
- Effort à la rupture sur la section de rupture.............kîl.
- 54.5
- 24.48
- 1.167
- 20.&31
- 63.5
- 24.75
- 1.160
- 21.336
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- 412 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX Pour pouvoir rétablir plus facilement les éléments numériques pour la détermination du coefficient d'élasticité moyen du fer aciéreux puddlé avec lequel sont fabriquées les frettes de Petin et Gaudet, on a réuni dans le tableau suivant les moyennes partielles des expériences précédentes, et de celles faites sur les cercles H, N et h.
- Tableau récapitulatif des expériences de traction longitudinale des anneaux développés des /relies Petin et Gaudet.
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- Rulianllllons expérimenté» aueceiwlvemont ~
- jusqu’à la rupture. Echantillons expérlmonléH
- DÉSIGNATION DES ANNEAUX Résitlasct: BailHpit. lltsiitance à la rupture. jusqu'à la rupture.
- HT MARQUES DES FRKTTIÎS 2 • ElYortdo rupture Kfforlde rupture
- B B rapporté rapporté
- 1 8 Tl 3 à la section. || “l 1. à la section. « U jfô
- PKTIN RT GAUDKT. ri 11 si -1 I & | £ s & &! ’C è £ 1 || 5 s
- 3 Anneaux des frettes -y 1= ... 2<h0 0.07 20018 4(L4 76.0 o.V> 54.2 91L5 le. 37.7 73.7 mUI. 51.2 Ofo 119
- B * Il 22.3 1.07 20842 42.1 90.8 46.7 127 40.5 83.0 48.8 112
- U 2 • m 24.0 1.25 19200 40.5 83.7 48.4 115 42.6 79.9 53.3 165
- B 2 • IV 25. B 1.20 21250 40.5 77.0 52.0 81 42.2 75.4 K6.0 144
- C 1 * T 20.0 1.28 21487 42.0 80.2 51.5 155 44.3 78.4 50.» 145
- c » * Ti 20.0 1.21 19719 41.2 84.6 54.5 105 41.7 78.4 53.2 115
- 2 , r 28.0 1.38 20200 47.0 09.5 08.5 93 50.0 75.0 60.7 140
- 2 - « 22.5 1.03 21840 39.7 87.0 44.5 115 39.1 07.4 58.0 107
- 2 • M • 22.5 1.04 21031 43.0 84.fi 50.8 130 43.2 78.6 55.0 137
- 2 » « 27.5 1.24 22177 45.8 58.9 70.0 115 40.8 78.6 51.9 210
- Moyenne générale des 20 expériences sur les frottes
- B _B B B £ r* KG MO 24.43 1.167 20034 42.1 76.9 54.5 115 42.2
- Vtytwx il« 4 expêrirnfn sur letLnrresdu lopin. / = 1000‘" 24.75 1.160 21330 41.0 04.6 63.5 106 41.5 59.2 70.1 85
- B«)«ane de* 3 «îpcritntei sur Us barres du frtllti IIIN. 1 rr: 3(10'" 24.33 1.163 20020 30.3 77.1 49.3 180 »
- MojrnsnBsiciptrwiieusurlesfrflUtéeUnrilUfii. 1— I000m 21.00 1.010 20702 42.3 04.1 05.8 105 » » * »
- EMPLOYÉS A LA FABRICATION' DES CANONS.
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- 414 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX De l’examen des divers résultats d’expérience ainsi que des valeurs moyennes qui précèdent, on déduit les conséquences suivantes :
- Les coefficients d’élasticité sont :
- Pour les 20 anneaux extraits de 40 frettes
- ordinaires............................ E = 20,934
- Pour les 4 barres extraites du lopin.. . . E = 21,336
- Pour les 3 échantillons des frettes ordinaires..................................E — 20,920
- Moyenne générale. . . . E = 21,063
- Observation. — D’après cette concordance des valeurs de E, il
- semble bien que les premiers essais faits sur des cylindres extraits d'une frette marquée 0 étaient relatifs à du fer doux et non à de t acier.
- L'auteur indique dans un tableau particulier les valeurs limites maximum et minimum des éléments relatifs à l’élasticité :
- DÉSIGNATION DES FRETTES.
- Avec le même allongement, e Q allongement IttîU.24.
- At<c 4<$ allMgexMots Battons et miiimna.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 415
- Observation. — Pour établir une valeur du coefficient délasticité qu’on puisse considérer comme correspondant dune manière certaine à la qualité des produits dune fabrication moyenne et dans laquelle soit comprise la frette de qualité inférieure, il ne parait pas rationnel de prendre pour résultat dune fabrication moyenne une valeur qui s’applique aux produits de qualité inférieure. L’on n’a évidemment pas alors une valeur moyenne.
- Il convient en outre de remarquer qu’un allongement élastique maximum (l“i! 38) peut très-bien correspondre à une résistance élastique maximum (28*,0), ce qui est précisément arrivé avec la frette quia donné pour le coefficient délasticité la valeur 20,290.
- Cest donc à tort, selon nous, que fauteur propose d adopter pour la pratique du cerclage des bouches à feut et pour valeur normale du coefficient d élasticité le nombre E = 14,300, en réduisant en outre rallongement admissible à 0tt,001 par mètre.
- Il y a là une prudence qui parait exagère.
- Dans les limites des expériences précédentes Fauteur dit qu'on doit choisir Feffort minimum qui altère Félasticitè (20*,00), et l’allongement maximum (4mü*38) correspondant à cette limite. lien conclut que la valeur du coefficient d élasticité à employer serait :
- Il ajoute que cette valeur de E établie dans ces limites montre qu’en bornant F effort de tension à faire supporter aux frettes de cerclage des bouches à feu à celui qui correspond au 0,001 millimètre d’allongement par mètre, on peut être assuré que ces frettes conserveront complètement leur élasticité.
- 2° Effort de rupture. —En mettant en regard les résultats relatifs aux 43 frettes et ceux qu’a fournis le lopin, l'auteur forme le tableau suivant :
- EFFORT DE RCPTURB
- EXPÉRIENCES
- DÉDLIT
- Sur 3es 13 frettes. Sor le lopin..........
- 48.8 38.0 41.99
- 42.0 38.4 41.00
- De 23 arniciu De 4 barres.
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- 416 EXPERIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX La valeur moyenne de l’effort de rupture serait donc de 41 k.99. Maisl'auteur fait observer que dans les 23 expériences suri 3 frettes, on trouve :
- 14 valeurs particulières plus grandes que 42k.O (ou égales),
- 9 — plus petites que 42 kilogrammes ;
- et qu’en conséquence il croit que pour avoir une valeur de la résistance moyenne des frettes de fabrication courante comprenant celles dont la résistance est la plus faible, il convient de prendre :
- R s 38 kilogrammes.
- Observation. Cette détermination nous semble encore dictée par une prudence exagérée et ne peut d’ailleurs être considérée comme une valeur moyenne.
- 3° Réduction de la section de rupture. — Les valeurs moyennes maximum et minimum de la réduction de la section de rupture, comparée à la section primitive, sont réunies dans le tableau suivant:
- EXPÉRIENCES
- RAPPORT DB LA SECTION DE RUPTURE à lu section primitive p. 100.
- Minimum, j Moyenne.
- Sur les 13 frettes.. 70.94 Sur le lopin.......... 84.00
- 44.45
- 49.20
- 52.00 Par 63.50 Par
- FOURNI
- 23 anneaux. 4 barre*.
- L’auteur en conclut que la malléabilité moyenne de la fabrication courante des frettes Petin et Gaudet peut être représentée avec assez d’exactitude par la valeur moyenne de 60 pour 100, entre la section de rupture et la section primitive, laquelle correspond ainsi à un effort moyen de rupture de 38 kilogrammes.
- Observation. — Outre les remarques précédentes, il y a lieu de faire observer que les valeurs maximum et minimum du rapport des sections sont notablement plus grandes pour les barres fournies par le lopin que celles qui Vont été pour les frettes; ce qui indique que le martelage et le soudage au marteau diminuent la malléabi-
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- EMPLOYÉS À LA FABRICATION DES CANONS. 417 Uté qu'avait donnée la fabrication courante, au moyen de lami-
- 4° Allongement à la rupture. — En examinant les résultats fournis par les 40 fretles et ceux du lopin, on trouve :
- ALLONGEMENT A LA RUPTURE P. i00|
- Mai imam. Minimum. Moyennes.
- Sur les 13 fretles. . Sur le lopin 15.5 12.5 5.7 8.0 11.12 ( Pu 33 anneaux, 1 10.6S | Par 4 barra. ||
- On doit prévenir que sur les expériences, dont on a déduit les données précédentes, il y a eu :
- 13 valeurs partielles supérieures ou égales à 10 pour 100.
- 7 — inférieures — à 10 pour 100.
- 5° Lois de t élasticité. — De l’ensemble des courbes moyennes représentant les résultats des expériences sur les frettes Petin et Gaudet, sur le lopin et sur les cercles de Krupp, il résulte avec une évidence suffisante que les allongements sont toujours proportionnels aux efforts exercés, dans les limites de l’élasticité.
- 6° Expérience de rupture directe. — De la comparaison des résultats obtenus en soumettant directement les échantillons à la rupture, on peut conclure qu’ils ne présentent pas de différences notables avec ceux qui ont été obtenus dans les expériences faites par chargements successifs avec retour à l’état de repos après chacune d’elles.
- Observation. — Ce résultat est important en ce qu'il montre que non-seulement quand les efforts momentanés ne surpassent pas les limites de ? élasticité le métal conserve toute sa résistance, mais qu'il en est encore de même quand ces limites ont été momentanément dépassées, même dans des proportions considérables.
- Conclusions. — Des observations précédentes l’auteur tire les conclusions suivantes :
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- 418 EXPÉRIENCES EUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- «) Les valeurs relatives & l'élasticité, à la malléabilité et à la résistance à la traction que l’on doit considérer comme représentant, avec le plus de probabilité d’exactitude, celles des ffeites de fer aciéreux de Pelin et Gaudet de fabrication courante sont les
- suivantes :
- Coefficient d’élasticité............. 14. 800
- Allongement correspondant (millimètre
- par mètre)............................ l1"1^
- Effort correspondant.....................20*.00
- Effort de rupture........................ 38,t.OO
- Rapport de la section de rupture à la section primitive %.........................30
- Observation. — Nous avons fait remarquer que ces estimations sont toutes trop faibles.
- b) Le mode d’expérimentation qui consiste à enlever d’une tirette à l’aide du tour un grand anneau d’ob l’on puisse extraire deux ou plusieurs autres anneaux qui, coupés scion l’une de leurs génératrices, sont ensuite développésenbarres d’une longueur d’un mètre au moins, puis soumis à des efforts de traction longitudinale, doit être considéré comme suffisamment exact et parfaitement approprié au but que l’on se propose dans ces études.
- CHAPITRE II.
- Expériences sur la résistance d’ïïxe frette de tourillons (ds JIM. Peux et Gaudet) d’un caxox de 24 G. R. C. a la réaction du TIR.
- Dans des expériences exécutées sur un canon de 24 (G. R. C) à la réaction du tir, la rupture d’une frette de tourillons se produisit au premier coup. Elle eut lieu transversalement à la frette, suivant un plan presque tangent à la génératrice inférieure du tourillon droit.
- D’après l’examen de la cassure, on reconnut que l’aspect dn
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- EMPLOYES A LA FABRICATION' DES CANONS. 419
- métal présentait un grain très-gros, cristallin, à facettes brillantes, sans aucune trace d’arrachement, ni apparence fibreuse. La rupture étant survenue instantanément, l’aspect granuleux de la section ne pouvait fournir aucune indication assurée de la nature du métal, puisque l’on sait que dans ce mode de rupture cet aspect se rencontre généralement.
- Les dimensions de la freite étant suffisantes, il n’y avait pas lieu d’admettre la probabilité que la cause de la rupture put être attribuée à un défaut de ténacité, quand même elle eût été inférieure à celle des frettes ordinaires, et il parut que le phénomène devait être dû à un excès de chauffe de la pièce à la forge, capable de produire le brûlement de l’acier au point où la rupture s’était produite; ce qui était encore rendu plus probable par le voisinage du tourillon.
- Observation. — L'expérience du travail du fer apprend en effet que, quand on produit à la forge, des changements brusques de direction et surtout des angles rentrants dans les pièces, le fer est souvent altéré, corrompu, suivant fexpression des ouvriers, dans ces angles, si Von na pas la précaution de les raccorder par des congés arrondis, au lieu de les former par Faction dun outil appelé tranche, plus ou moins aigu.
- Afin d’éclaircir cette question, l’on a extrait de la frette, au moyen du tour, quatre anneaux qui, développés en barres, ont été expérimentés par traction longitudinale, selon la méthode précédente.
- Les résultats séparés de ces expériences relatifs à des anneaux intérieurs n° i et 5, et à des anneaux extérieurs n° 3 et 7 sont consignés dans le tableau suivant, ainsi que leurs moyennes :
- Tableau détaillé et récapitulatif des expériences par traction longitudinale sur des anneaux développés en barres, extraits d'une
- frette de tourillon Petin et Gaudet.
- Dimensions des échantillons { X20. S='Z^i!qu.
- Les allongements sont exprimés en millièmes de la longueur totale, et ont été mesurés avec l’appareil à piston.
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- 420 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- EFFORTS
- EN KILOGRAMMES par millimètre quarré
- Alloegcmenit
- i
- :
- J i
- 11
- 3.10 •4-54 G.00 8-15 10-85 14-95 21.30 24.55 •28.10 37.10 47.20
- 1.7
- 8.10
- 4.56
- 6.70
- 9.20
- 13.25
- 19.45
- 22.70
- 26.10
- 31-90
- 15.00
- Yaleirs parMies et amendes.
- Effort de rupture wr la section
- de rupture...................
- Effort de rupture wr la section
- primitlte.....................
- J Allongement à Ia rupture.....
- Section de ropturc.............
- Ripport des sections de rupture
- et primitive..............
- Limite d’élasticité............
- Allongement correspondant.... Coefficient d’cîesticité.......
- Aoneau a® 1 46.9
- 895
- 21.0
- 1.16
- 1.62 2.04 3.00 4.06 8.20
- 13.40
- 18.40 22-85
- 29.10 27.20
- 34.50 32.45
- 40.50 39.50 45.50Î43.40
- 52.50 50.40 70.00 67.40
- Anneau n® : 64.3
- 59 5 20 0 1.00
- 0.14
- 0.18
- 0.42
- 0.76
- 1.32
- 1.84
- 2.25
- 4.00
- 6.50
- 13.50 1' 19.85 21.90 26-70 37.20
- 49.50 9.55
- 0.16 0.44 0.61 0.97 .79 1.58 2 .fiif
- 56.0
- 22.0
- 091
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. «1
- L'examen de ces résultats montre que cette frette se trouvait, quant à la qualité du métal, dans les limites fixées au chapitre précédent pour les frettes de fabrication courante de MM. Petin et Gaudet.
- La rupture devait donc être attribuée à un défaut local, existant dans le voisinage du tourillon, défaut provenant probablement de ce que le métal avait été brûlé en ce point.
- Observation. — Il est regrettable que la frette n'ait pas été en• suite brisée au marteau et à froid auprès de Vautre tourillon. L’on aurait peut-être reconnu que le mode de forgeage laissait quelque chose à désirer.
- ÉPRECYES MÉCANIQUES ET RÈGLES POUR LA RÉCEPTION DES FRETTES DE BOUCHES A FEU.
- Le chapitre m du titre II est terminé par un projet de règlement pour la réception des frettes.
- L’auteur estime qu’à l’aide de ces expériences de réception l’on aura la certitude que les frettes acceptées ne seront pas de qualité inférieure à celles fournies par MM. Petin et Gaudet, ce qui est le but principal de ces recherches.
- Cette condition, extrêmement flatteuse pour les habiles maîtres de forges de Rive-de-Gier, nous dispense de reproduire le règlement proposé.
- TITRE IV.
- Expériences sur l’élasticité et la ténacité d’échantillons
- TREMPÉS DE DIVERSES MANIÈRES, EXTRAITS DE FRETTES DE
- MM. Krupp, Petin et Gaudet.
- Les expériences préliminaires du titre II, sur les frettes de Petin et Gaudet et sur celles de Krupp, à l’état normal ou modérément trempées à la température rouge obscur ou rouge clair, ne lui paraissant pas suffisantes pour élucider la question de l’influence de la trempe sur le fer aciéreux des premiers et sur l’acier fondu du second, l’auteur en a exécuté de nouvelles.
- Il a soumis à la traction longitudinale des anneaux redressés
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- 422 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX extraits de freties d'après le mode adopté et trempés préalablement. La trempe étaitdonnéeen chauffant les échantillons jusqu’au rouge blanc dans un four à réverbère, et en les immergeant ensuite dans l’eau ou dans l'huile. Afin d’obtenir un refroidissement plus rapide, le liquide était continuellement renouvelé pour empêcher son échauffementr
- Les frettes comparées ont fourni des anneaux marqués i K K
- pour celles de Petin et Gaudet, et y, g pour celles de Krupp.
- Les pièces avaient les dimensions suivantes :
- Longueur des barres : Long. = 1000 millimètres.
- - I DesanneauxB S=23x20= SOOmill. quarrés. section | DesanneauxK S=24X16= 381 —
- Les résultats moyens des expériences sont contenus dans le tableau suivant oii l’on a réuni, pour faciliter les comparaisons, ceux des observations précédentes, faites sur 10 frettesde Petin et Gaudet, sur les barreaux du lopin et sur deux frettes de Krupp rapportées au titre IH.
- Tableau récapitulatif des résultats moyens obtenus dans les expériences par traction longitudinale exercée sur des anneaux extraits des frettes Petin et Gaudet (marquées y, jj, jy, jy, y, jyF,G,M,Q), sur des échantillons des barres du lopin formé avec ces freltes & leur état naturel, et sur des annaux de frettes Petin et Gaudet (marqués — et jyj et de Krupp (marqués y, trempés de différentes manières, en poussant successivement les efforts jusqu'à la rupture.
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- EFFORTS KN KILOGRAMME par millimètre quarr^ DE SECTION. Frottes de MM. Potin et dnndot. Fretteu do Km rrex rottes K ÏÏ liées ; ii.
- 20 bftrre» ilo* frelie» n n ii h i ii ni îv c r. ï "* Élut naturel. 4 barres du lapin. État naturel. >> lierres dos frottes H B iïi ïv Trempée* il.im l'eau duucc. î lierre* des frottes Il » 111 ÏV Trempée* dims l'huile. \ barre* de* frottes K K I ïï Élut naturel. * lia «les ( K T T rem «Un* 1
- Mom. l'nriu. Il MU. l'orm. Mm». P<r». Mom. IV.-m. Moi». IVrm. Mom. l’ei m.
- 1 0.00 0.00 0.00 o.oo o.oo 0.00
- 2 0.03 0.00 0.00 0.00 0.10 O.oo
- 3 o.oo 0.02 0.00 0.00 O.M o.oo
- 4 0.10 0.05 U. 05 0.02 0.18 o.oo
- r» 0.11 0.10 0.11 0.08 0.23 0.(8)
- « 0.10 0.14 0.19 0.13 0.28 0.01
- 7 0.21 0.10 0.27 0.18 0.33 0.12
- K 0.30 0.2! 0.34 0.21 0.01 0.38 0.17
- , !) 0.38 0.29 0.42 0.20 0.01 0.43 0.22
- 10 0.40 0.3:1 0.50 0.31 0.02 0.48 0.28
- II 0.46 0.40 0.58 0.37 0.02 0.51 0.31
- 12 0.51 0.45 0.60 0.03 0.43 0.08 0.58 0.40
- 13 0.50 0.51 0.74 0.00 0.49 0.04 0.6-1 0.47
- 14 0.62 0-50 0.8-2 0.09 0.55 0.06 0.69 0.53
- 15 0.67 0.61 0.80 0.12 0.60 0.07 0.74 0.58
- 10 0.72 0.67 0.97 0.16 0.07 0.08 0.79 0.05
- •17 0.77 0-73 1.00 0.21 0.73 0.09 0.81 0.71
- 18 0.83 0-78 1.15 0.26 0.80 0.11 0.89 0.79
- 10 0.80 0.81 1.21 0.31 0.88 0.14 0.94 0.83
- 20 0.91 0.89 1.85 0.37 0.95 0.16 0.99 0.87
- 21 1.00 0.01 0-94 1.45 0.44 1.01 0.19 1.04 0.92
- 22 1.12 0.05 0-08 1.50 0.53 1.69 0.22 1.09 0.98
- 23 1.25 0.10 1*13 0.11 1.60 0.60 1.17 0.25 1.15 1.01
- 24 1.01 0.32 1-34 0.23 1.77 0.68 1.27 0.29 1.21 1.10
- 25 2.00 0.72 1-55 0.41 1.89 0.78 1.36 0.35 1.26 0.01 1.16
- 20 2.91 1.05 1.81 0.58 2.03 0.88 1.45 0.42 1.32 0.02 1.27 0.06
- 27 3.81 2.18 2-22 0.92 2.19 0.98 1.55 0.47 1.39 0.07 1.35 0.06
- 28 5.20 3.81 3-10 J.73 2.35 1.12 1.72 0.56 1.53 0.19 1.42 O.Oli
- 20 7.19 5.93 4.24 2.81 2.61 1.23 1.88 0-65 1.G8 6.30 1.48 0.08
- 30 10.10 8.60 7-98 0.39 3.00 1.45 2.03 0.81 2.26 0.68 1.54 0.08
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- 424 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- De l'examen des résultats précédents, on déduit les consé-
- 1* Allongements. — Eu comparant les allongements des échan-
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION' DES CAXOXS. 423 tillons des frettes Petin et Gaudet, trempés dans l’eau avec ceux des mêmes frettes à l’état naturel, on observe que, sous des efforts égaux, les allongements des échantillons trempés dans l’eau sont notablement supérieurs à ceux des échantillons à l’état naturel, jusqu’à des efforts de 24 kilogrammes ; puis qu'au delà de cet effort, les allongements des premiers se maintiennent notablement inférieurs à ceux des seconds, et que sous l’effort de 38 kilogrammes, leur valeur est pour les premiers de i9®il-95 et pour les seconds de 61"n-42.
- Le contraire se remarque dans la comparaison des échantillons trempés dans l’huile avec ceux qui ont été trempés dans l’eau et avec ceux qui étaient à l'état naturel, en observant que la trempe dans l’huile produit, jusqu’à l’effort de 36 kilogrammes, un effet supérieur à celui de la trempe dans l’eau; les allongements au delà de cette limite pour les échantillons trempés à l’huile croissent rapidement, ce qui indique un adoucissement du fer acié-
- Sur l’acier des frettes Krupp la trempe à l’huile a pour effet de diminuer sensiblement la grandeur des allongements comparativement à ceux de l’acier à l’état naturel. Ainsi, on cite comme exemple que sous un effort de 46 kilogrammes l’allongement du premier est de 3*ll-78, tandis que pour le second il est de 29“"-76.
- 2° Limite d'élasticité. — La trempe à l’eau ou à l’huile produit dans le fer aciéreux de MM. Petin et Gaudet un adoucissement, qui croît avec l’énergie de la trempe, et montre, par exemple, que, pour des échantillons à l’état naturel, la limite d’élasticité est de 24.43, tandis que pour ceux qui ont été trempés à l’eau elle descend à 11.50, et pour ceux qui ont été trempés à l’huile, quoiqu’elle soit difficile à déterminer, elle commence à se manifester sous l’etfortde 11 kilogrammes. Pour l’acier des frettes de Krupp la trempe à l’huile élève sensiblement la limite d'élasticité.
- Observation. — Ces résultats semblent prouver que les frettes Petin et Gaudet qui ont été trempées sont en fer doux, ou au moins fort peu aciéreux. puisque leur limite d'élasticité est précisément celle qui correspond au fer.
- 3* Effort de rupture.— Pour les frettes de Petin et Gaudet, la
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- 426 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX trempe à l’eau comme celle à l’huile augmente de 1/7 environ la résistance qu'avait le métal à son état naturel, en l’élevant de 42 à 48 kilogrammes.
- Pour les tirettes de Krupp,'en acier, la trempe augmente la résistance de moitié, c’est-à-dire de 34*9 à 76* .5.
- Dans les chapitres V, VI. VII, VIII, IX, l’auteur fait connaître successivement les résultats des expériences analogues à celles des chapitres précédents, savoir :
- Chapitre V. — Expériences sur l’élasticité et la ténacité du 1er aciéreux et de l’acier provenant des fabriques italiennes.
- Chapitre VI. — Expériences sur des frettes en fer de Petin et Gaudet.
- Cbapitre VII. — Expériences sur des frettes d’acier Bessemer (de la Société Cokerili de Seraing).
- Chapitre VIII. — Expériences sur l’acier fondu pour canons de Krupp et de Petin et Gaudet.
- Chapitre IX. —Expériences comparatives sur des échantiUoss extraits de diverses manières d’une même frette.
- Dans le chapitre X, l’auteur a résumé dans un seul tableau récapitulatif tous les résultats deé expériences qu’il avait exécutées jusqu’à ce moment sur des frettes en fer, en fer aciéreux, en acier, ainsi que sur l’acier fondu pour canons et sur le fer aciéreux et l’acier des fabriques italiennes.
- De l’ensemble des données contenues dans le tableau récapitulatif et des courbes moyennes, il croit pouvoir conclure que les frettes essayées peuvent être classées de la manière suivante, suivant l’ordre de leur ténacité :
- TAhCU P-r BüliQitlrt swaA
- (“Frettes d’acier Krupp, trempé à l’huile...............76* .5
- 2" - à l’état naturel...............34.9
- 3° Frettes d’acier Bessemer, de Seraing, à l’état naturel.. SI 7 4° — — trempé à l’eau. . 30 .0
- S" Frettes de Petin et Gaudet, fer aciéreux, trempéà l’huile. 48 .0
- 6“ — — trempé à l’eau.. 48 .0
- — — à l’état naturel. 43 .0
- 8“ et 9° Frettes de fer à grain et à nerf..............34 .0
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 427
- En ce qui concerne l’élasticité, l’auteur fait remarquer que si l’on voulait classer les frettes en prenant pour point de départ le coefficient d’élasticité, l’on n’obtiendrait aucune indication utile, attendu qu’ainsi qu’il l’a dit, il ne suffit pas seulement d’avoir cette valeur, mais il faut en outre tenir compte de l’effort et de l'allongement à la limite d’élasticité. Ainsi les frettes de fer aciéreux Petin et Gaudet trempées dans l’huile ont fourni le coefficient d’élasticité le plus élevé (28 à 48), tandis qu’il correspond à la valeur minimum de l’effort qui commence à altérer l'élasticité (41 kilog.)
- D’une autre part, il faut remarquer que les frettes de Krupp trempées à l'huile ont pour coefficient d’élasticité seulement 20 7U, avec la valeur maximum de l’effort correspondant à la limite d'élasticité.
- L’auteur pense qu’au point de vue du cerclage des bouches à feu, dans lequel on doit avant tout tenir essentiellement compte de l’effort correspondant à la limite d’élasticité et de rallongement correspondant, il serait plus utile de classer les frettes essayées d’après les résultats fournis par l’expérience sur les efforts et sur les allongements à la limite d’élasticité.
- En suivant celte règle, on aurait :
- Dans l’ordre des efforts correspondant à la limite d’élasticité :
- 1° Frettes d’acier Krupp, trempé à l’huile. ............. 29 kil.
- 2° — à l’état naturel..............26
- 3° — Bessemcr (Cockerill)...................26
- 4° Frettes de fer aciéreux Petin et Gaudet. . . .......... 24
- 5« _ de fer à grain.................................. 20
- 6® — de fer nerveux à l’état naturel................ 17
- 7° _ d’acier Bessemcr (Cockerill] trempé............ 17
- S5 — de fer aciéreux Pétin et Gaudet, trempé à l’eau. 11,3
- 9° — — trempéàl'huile 11
- Dans l’ordre des allongements à la limite d’élasticité :
- 1° Frettes d’acier Bessemer (Seraing) à l’état naturel. . . Im,4l
- 2° — Krupp, trempé à l’huile.................. I ,40
- 3° — Krupp, à l’état naturel.................. I ,32
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- 428 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Frettes de fer aciéreuxPetin et Gaudet à l’état naturel. 4 ,47
- 5° — de fer à grain.............................4 ,00
- 6° — d’acier Bessemer (Seraing), trempé à l’eau. . 0 ,72
- 7° — de fer à nerf..............................O ,67
- 8» — de fer aciéreuxPetin et Gaudet, trempé à l’eau. 0,61
- 9® — — trempé à l’huile O ,38
- Il résulte de cette classification que, sous le rapport de la ténacité et de la faculté élastique, les meilleures frettes pour les bouches à feu sont celles d’acier de Krupp, trempées dans l’huile, et ensuite celles qui lie sont pas trempées. Après se classent celles d’acier Bessemer de Seraing, et en dernier lieu celles de fer aciéreux de Petin et Gaudet.
- L'auteur a résumé dans un même tableau les résultats moyens de toutes les expériences précédentes. On le reproduit ici :
- Tableau récapitulatif général des résultats moyens de toutes les expériences faites por traction longitudinale, croissant successivement jusqu'à la rupture, sur des frettes de fer, de fer aciéreux, d'aciers français et belges, et d'aciers italiens, exécutées en 1871.
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- DÉSIGNATION
- DUS ECHANTILLONS.
- KRUPP,
- COCKKK1LL,
- acier llcsscmcr.
- Per aciéreux
- (puddlé.)
- Acier
- Ressemer.
- KOZ/.A.
- l*’reUo« on for.
- j Moyenne» rie î échantillons de fer h grain..........
- t Moyenne» de 2 échantillon» do fer » nerf............
- Frotton on for acIOrnux.
- | Moyenne» de 20 eipéricnce» wr 10 frelie»............
- I Moyenne» île 4 eipéricnce» nr le lopin..............
- j Moyenne» «le t eipéricnce», trempe 4 Pc«n..........
- Moyenne» «le î cipérirucci, trempe A l'huile........
- l'ruttux on acior.
- I Moyenne» «le 4 ctpérienet» lur * frelier.................
- j Moyenne» de 2 eipéricnce» wr «le» fieite» trempée* j l'huile.
- « Moyennes «le 2 eipéricnce» sur nue frelle................
- | Moyennes «le 2 eipéricnce» sur «ne frcllu trempée b l’huile. Aoior <1ok cunonR.
- t Moyennes de 8 échantillon* ii l’état naturel,*ens longitudinal
- ) Moyenne» de 4 échantillons forges, sens longitudinal...
- j Moyennes «le 3 échantillons forgés et trempés A l’eau....
- I Echantillons à l'étal naturel, sec» longitudinal......
- ( Echantillons forgés, sens longitudinal................
- For aciôroux italien.
- I nom. I ..........
- 1 | 2 échantillons, envoi de mars........
- I OMiGOMKI. ? ^î"!!!!0"’ ................
- I | 2 cchiiilillons «lins................
- Acior jtulion.
- / Dm n* 3, moyennes de 3 échantillons...................
- 1 Du h” 3 1 fi, moyennes do 3 échantillon...............
- j Do n* i, moyennes do 3 éel.sulillous..................
- [ Du nu 5, moyennes de 3 échantillons...................
- rEsistanck Elastique. résistance a LA RUPTURE.
- lié s 11 ê * ^ ilj | % S * !s Effort de rupture rapporté à la section „ fc Ü 2*1 511 y J* B
- De rupture.
- 20.0 îlooo 20000 34 2 43.9 •fa 77.7 75
- 17.0 0.005 25503 34.4 53.5 04.7 144
- 41.1 1.107 20031 42.1 70.9 64.6 115
- 24.7 1.105 21330 41.0 64.0 03.5 100
- 11.5 0.010 18852 48.0 82.2 58.4 88
- 11.0 0.380 28918 48.0 78.3 01.3 111
- 20.0 1.32 19700 54.9 89.7 01.2 74
- 29.0 1.40 20714 70.5 88.4 80 5
- 20.0 1.41 18132 51.7 73.7 71.0 95
- 17.0 0.72 23011 49.8 71.2 75.3 20
- 20.75 0.09 20909 61.6 82.4 74.7 107
- 20.00 1.07 18091 59.9 89.8 00.7 13K
- 45.00 2.37 19030 80.0 7
- 20.00 0,87 23000 05.0 94.8 68.0 199.0
- 24.00 0.09 242-12 63.0 103.0 61.0 101.0
- 10.3 0.92 19030 40.3 81.4 48.9 301
- 15.0 0.05 15789 40.0 70.0 52.2 250
- 20.0 0.02 21739 50.8 00.0 95.4 50
- 25.0 1.50 10GOO 51.7 52.2 99.0 10
- 20.3 1.10 18785 52.0 71.5 72 7 192
- 22.0 1.71 12805 47.4 75.9 02. J 221
- 20.0 1.25 22400 57.8 74.8 77.2 160
- 32.0 1.79 18212 55.9 04.7 80.3 132
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- 430 EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- CHAPITRE m.
- TITRE I*r. — Considérations et expériences sur l’élasticité
- SPÉCULE ET CONSÉQUENCES RELATIVES AC CERCLAGE.
- Mode d’expérimentation mécanique adopté. '
- L’auteur, après avoir rappelé ce qu'il a dit au début de son ouvrage sur les allongements totaux et sur ce qu’il a nommé l’é-lasticùé spéciale, fait remarquer que non-seulement cette propriété élastique se conserve, mais encore qu’elle croit graduellement jusqu’à la rupture.
- Observation. — Ceci est conforme aux expériences faites en 1871 par M. Trescay et présentées à l'Académie le 13 novembre.
- Pour le montrer, il a réuni dans le onzième tableau de son ouvrage les résultats partiels obtenus sur 20 barres extraites de frettes de MM. Petin et Gaudet, en déterminant la différence entre les allongements momentanés et les allongements permanents, et il a donné dans ce tableau les valeurs de cette différence pour chaque frette, et la valeur moyenne finale de l’ensemble des 20 frettes.
- Les chiffres consignés dans ce tableau montrent la grande régularité des allongements élastiques et leur proportionnalité aux efforts correspondants. Aussi croit-il pouvoir en conclure que : Vélasticité spéciale croît avec l’intensité des efforts et presque jusqu’à la rupture.
- C’est aussi ce qui résulte des expériences de M. Tresca.
- Afin de rendre évidente cette loi, qui n'est pas sans importance, l’auteur a représenté graphiquement les résultats obtenus avec la frette (P1.T7.)
- Sur l’axe ox, il a porté les valeurs des efforts exercés en kilogrammes par millimètre quarré de la section, et sur l’axe xy pour ordonnées, les allongements en millièmes de la longueur primitive de l’échantillon.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 431
- Si pour chaque effort de 2,4, 6... jusqu’à 38 kilogrammes, on prend pour ordonnées les allongements momentanés (représentés au double de la vraie grandeur pour une barre d’un mètre) produits par chaque effort, on aura la courbe OM M'M". Si sur les mêmes ordonnées on porte les allongements permanents, on aura la courbe de ceux-ci en P F P".
- Ce que l'auteur appelle Y allongement élastique spécial sera représenté par les longueurs ae, aV, aV', comprises entre les deux courbes.
- Afin de mieux montrer la loi que suivent les allongements, si à partir de l’axe des abcisses, on porte sur les mêmes ordonnées les différences des deux allongements, soit :
- 30 M' — 30 P’ = 30 S' 38 M" — 38 P" = 38 S", on aura la courbe des allongements élastiques spéciaux en OS S' S".
- Ces courbes montrent, comme l’auteur l’a énoncé, que : les allongements élastiques spéciaux sont proportionnels aux efforts de traction, et pour ainsi dire jusqu'à la rupture. Les expériences de M. Tresca le démontrent encore plus nettement.
- En réalité, les allongements permanents commencent sous l’effort d’environ 24 kilogrammes, correspondant à la limite absolue d’élasticité, et, à partir de cet effort, la proportionnalité des allongements momentanés aux efforts cesse, tandis que les allongements élastiques spéciaux restent exactement proportionnels aux efforts jusqu’à 30 kilogrammes et très-près de la rupture.
- Pour rendre ce résultat plus évident l’auteur a tracé, pl. 77, la ligne droite qui, partant de l’origine des coordonnées, représenterait les allongements élastiques, s'ils étaient précisément proportionnels aux efforts jusqu’à la rupture, et l’on peut voir qu’elle se confond jusqu’à 24 kilogrammes d’effort avec la courbe des allongements momentanés, de 24 à 30 kilogrammes avec celle des allongements spéciaux, puis qu’elle en reste très-voisine jusqu’à la rupture.
- La même conclusion se déduit de l’ensemble du tableau particulier. dont les 20 échantillons ont vérifié la loi.
- Le principe énoncé est donc pleinement constaté pour les frettes de fer aciéreux de Petin et GaudeL
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- 432 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- De r élasticité spéciale des frettes dacier de diverses qualités.
- Pour comparer entre eux de la même manière les résultats obtenus sur des barres extraites de diverses frettes d acier Krupp, de fer aciéreux, de fer ordinaire ou d’aciers italiens l’auteur lésa résumés dans un tableau dont l’examen le conduit aux mêmes conséquences. Il se croit en droit de conclure de ces expériences assez étendues qu’en ce qui concerne le fer, le fer aciéreux et l’acier :
- L'élasticité spéciale croit comme les efforts exercés, et qu'elle leur est très-approximalivement proportionnelle jusqu'à la rupture.
- TITRE 11 — Des moyens d'accroître la résistance élastique.
- L'auteur examine ensuite si les considérations précédentes pourraient être d’une utilité pratique.
- Du principe exposé, dit-il, principe reconnu par d’autres auteurs, dans quelques cas particuliers, il résulte que, quand on emploie l’acier ou le fer dans des circonstances oii il est essentiel de tenir compte de leur élasticité, au lieu de limiter les efforts auxquels ils sont soumis de manière qu’ils restent inférieurs à la limite d’élasticité du métal, comme on le fait généralement, on pourrait leur faire supporter des efforts bien supérieurs en utilisant dans une grande proportion leur élasticité spéciale disponible, c'est-à-dire en réduisant (préalablement) les sections pour accroître l’allongement spécial.
- Si le principe annoncé estexact, ajoute-t-il, il est évident qu’en soumettant des barres métalliques à un effort de traction de beaucoup supérieur à leur limite d’élasticité elles devront, quand l’effort aura agi, avoir acquis une résistance élastique supérieure à celle qu’elles possédaient précédemment.
- Afin de vérifier s’il en est réellement ainsi, l’auteur a fait quelques expériences en soumettant directement des barres d’acier à un effort de traction supérieur à leur limite d’élasticité, et ensuite après un certain temps en faisant supporter aux mêmes barres, comme dans les expériences antérieures, des efforts de traction successivement croissants de kilogramme en kilogramme par
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 433 millimètre quarré de leur seciion, et en mesurant les allongements momentanés et permanents sous l’action de chaque effort.
- Si en réalité l’allongement élastique spécial croît comme les efforts, il devra arriver que la limite d’élasticité relative à cette seconde expérience sera trouvée plus élevée que celle des barres qui n’auraient pas été soumises à celte traction initiale.
- On a pris ainsi deux barres d’acier Krupp, l’une extraite de la frette ^ , l’autre de la frette Krupp ~, et deux autres barres de fer aciéreux de Petin et Gaudet, l'une de la frette jjj, Vautre de la frettte ^ .
- On avait trouvé précédemment que la limite moyenne d’élasticité des barres extraites des frettes Krupp y et ~ correspondait à un effort de 26 kilogrammes, et que la limite moyenne d’élasticité des 20 barres extraites de toutes les frettes Petin et Gaudet était d’environ 24 kilogrammes.
- On a soumis ces 4 barres à un même effort de traction de 30 kilogrammes par millimètre quarré, c’est-à-dire supérieur à la limite précédente d’élasticité; puis après un intervalle de quelques heures on a excercé sur elles des efforts successifs comme on vient de le dire.
- Les résultats de ces expériences sont consignés dans le tableau suivant, pour chaque barre, ainsi que leur valeur moyenne.
- Us peuvent être résumés ainsi qu’il suit :
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- 431 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Expériences de traction sur des barres <T acier Krupp et d'acier de Petin et Gaudet après des efforts directs de 30 kilogrammes.
- Après an effort direct > DE 30 KILOGRAMMES j par millimètre quarté j de section. Prête de Krupp. Frète de Petin et flandet.
- T aM> 800» S — 384. /=:800* S = 884. des fret les Kn>pp. B m n« 40. n» 40. Moyenne.
- Effort de rupture fur la section i Effort de rupture sur l'a section de , Allongement à la ruptor«.. miUlm. Section de rupture millim.q. ! Rapport de. «étions •/.. . Effort à la limite d*4laMic«tê.. kîl. Allongeaient correspondant. mill. Coefficient d’dlasticité 59.0 949 64.0 82.0 1.60 59.4 61.0 933 60.8 32.0 1-61 59.2 84.0 70.5 241 ! 62.7 32.0 1.63 19398 89.9 117.2 232 50.4 29 0 1.42 41.2 128.8 201 52.2 80.0 1.46 40.55 79.1 256.5 51.8 29.3 1.41 20486
- Les résultats précédents conduisent aux conséquences suivantes :
- Barres «Tacier Krupp. —Sous un effort direct de 30 kilogrammes, ces barres avaient éprouvé un allongement permanent de 0,40 millième (pour lequel la limite moyenne d’élasticité de 26 kilogrammes avait été dépassée) et un allongement momentané de 4,50 millième, d’où résultait que l’allongement élastique spécial avait été de 4,40 millième. Après les épreuves successives de traction sous le môme effort de 30 kilogrammes, rallongement permanent fut nul et l’allongement momentané de 1,54 millième, l’allongement élastique avait donc augmenté de 0,44 millième. La limite d’clasticité, au lieu d’être de 26 kilogrammes, s’éleva à 32, augmentant ainsi de 6 kilogrammes.
- Barres de Petin et Gaudet. — Sous l’effort direct de 30 kilogrammes on avait observé un allongement permanent moyen de 47,75 millièmes (et par conséquent la limite d’élasticité avait été de beaucoup dépassée}, et un allongement momentané de 49,55 millièmes. Après les expériences de traction successive la limité d’élasticité de ces barres, qui était de 24 kilogrammes, s’éleva à 29, et fut par conséquent augmentée de 5 kilogrammes.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 435
- Les résultats précédents sont représentés dans la planche XYIH de l'ouvrage. La conclusion de l’auteur est que quand une barre a été soumise à un effort de traction un peu supérieure à sa limite d’élasticité, si elle est ensuiie soumise à de nouveaux efforts inférieurs au premier, elle n’éprouve aucun allongement permanent. [L'auteur indique dans une note que cette propriété a déjà été signalée, entre autres, par M. Bresse dans son cours de mécanique appliquée.)
- Il parait d’après cela que la première traction a produit une modification moléculaire analogue à celle qui se manifeste dans le tréfilage et le laminage par l'augmentation de la résistance.
- L’auteur recherche les moyens pratiques d'utiliser cette propriété et indique les deux suivants :
- Le premier consisterait à soumettre effectivement les barres & un effort direct de traction, avant de les appliquer à l’usage auquel elles sont destinées. Mais il se présente alors immédiatement une grave difficulté : c’est la nécessité de mécanismes d’une grande puissance pour excercer ces efforts, tels que des presses hydrauliques, etc.
- Le second serait d’employer la chaleur pour dilater les barres jusqu’à des repères marqués, et ensuite de les disposer dans un appareil qui maintiendrait les repères immobiles jusqu’au refroidissement complet. De la sorte, par l’effet de la contraction qui se produirait, les barres seraient forcées de conserver une tension déterminée. Ce dernier moyen aurait en outre l’avantage de pouvoir s’appliquer facilement à la dilatation des frettes des bouches à teu, en employant pour l’expansion un cylindre autour duquel elles seraient appliquées, réchauffées et dilatées. En les laissant ensuite se refroidir, elles subiraient par la contraction l’effet d’une traction forcée.
- L’auteur donne la description d’un appareil exécuté et fait connaître les résultats obtenus.
- TITRE m. — Expériences de traction par contraction forcée
- PRODUITE PAR LE REFROIDISSEMENT.
- L'auteur décrit l’appareil qu’il a employé, mais il reconnaît que le procédé laissait à désirer sous le rapport de l’exactitude, par suite de la compressibilité des coussinets et des supports, et il a
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- 436 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX cherché à y remédier en traçant des repères sur les extrémités des échantillons, en observant directement leur distance.
- Sans pousser plus loin cet examen des expériences dont il est question ici, nous nous contentons de rapporter la conclusion de l’auteur qui est que :
- « La résistance élastique n’est pas augmentée par un effort « antérieur quand celui-ci est obtenu par une dilatation produite « par la chaleur et par une contraction forcée, due au refroidis-« sement. »
- L’auteur attribue ce désaccord avec tes faits précédemment observés à ce que la chaleur facilitant le déplacement moléculaire, le refroidissement qui cause la contraction forcée ne trouve plus les éléments dans le même état de tension que dans le cas où le corps est soumis à l'action d’un poids.
- Il en conclut entin que si l’on veut augmenter la résistance élastique, il convient de recourir à d’autres moyens qu’à la contraction produite par le refroidissement.
- TITRE IV. — De la manière d’augmenter les effets DU CERCLAGE.
- On sait que la résistance d’une bouche à feu n’augmente pas proportionnellement à l’épaisseur de ses parois; mais jusqu’ici l’on n’a pas bien déterminé la loi que suit cette résistance par rapport à l’épaisseur des parois.
- L’auteur annonce qu’il fera connaître plus lard les résultats d’expériences dirigées vers la solution de cette question, et qui ont été exécutées en assez grand nombre pour permettre d’en tirer des conclusions importantes.
- Quoi qu’il en soit, il est hors de doute que l’augmentation delà résistance est moins rapide que celle des épaisseurs, parce que les couches extérieures ne peuvent pas y concourir autant que celles de l’intérieur.
- Le cerclage des canons avec des frettes d’acier avec une tension déterminée en augmente la résistance :
- 1® Parce qu’aux couches extérieures les plus éloignées de la masse centrale qui, par suite de leur distance à l’axe, sont en quelque sorte inertes, on substitue des frettes d'une épaisseur moindre, lesquelles se trouvant à une distance moindre de l’axe,
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- FABRICATION DES CANONS.
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- étant dans un état de tension initiale, et ayant une élasticité propre1, peuvent entrer en action lors de la conflagration des gaz;
- 2° Parce que le cerclage détermine une pression de l’extérieur à l’intérieur de la bouche à feu.
- Jusqu’ici l’on a admis que la tension à donner aux frettes ne doit jamais dépasser celle qui correspond à la limite d’élasticité, telle qu’on l'admet généralement. Comme exemple, on peut citer que dans le cerclage que l’on applique aujourd’hui avec les frettes de Petin et Gaudet, la différence entre le diamètre intérieur de la freite et celui de l’extérieur de la bouche à feu correspond à 1,3 millième du diamètre, mais en tenant compte de la contraction éprouvée par la bouche à feu*.
- Cette tension se réduit à peu près à 1,2 millième* du diamètre primitif de la frette et se rapproche assez de 1,17 millième : ce qui est l'allongement moyen correspondant à la limite d’élasticité déduite des résultats des expériences sur 20 frettes soumises à des expériences de traction.
- Aujourd’hui, d’après les considérations auxquelles conduit l’étude de l’élasticité spéciale, et d’après les conséquences relatives aux différentes qualités d'acier, l'auteur est porté à penser que le cerclage pourrait être effectué de manière à produire des effets bien supérieurs à ceux qu’on obtient actuellement, soit par l’emploi d’aciers de meilleure qualité, soit par un mode particulier de préparation des frettes.
- En se servant d’acier fondu et trempé, à une tension voisine de sa limite d’élasticité, l’on pourra accroître l'énergie du cerclage puisqu'il peut soutenir une tension d’environ 30 kilogrammes par millimètre quarré de section4.
- Si, de plus, ces frettes avant leur application avaient subi un effort préparatoire de 60 kilogrammes, elles pourraient peut-être être employées avec une grande résistance élastique et à une tension de 30 kilogrammes.
- 1. L'auteur aurait pu ajouter que cette résistance élastique des frettes d'acier est environ le double do celle de la fonte.
- 2. H paraît bien difficile d’apprécier celte contraction.
- 3. Ce chiffre de 1.2 millième est celui qui est admis pour l’acier d’Allemagne
- 4. Si pour appliquer tes frettes, on est obligé de les chauffer assex fortement comme aujourd'hui, que deviendra l’effet de la trempe?
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- 43S EXPÉRIENCES SDK LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- D’une autre part, en conservant la qualité actuelle de l’acier des frettes, on pourrait peut-être, en cherchant à utiliser la propriété de l’élasticité spéciale, élever la tension, jusqu'à un effort voisin de 30 kilogrammes, sans aucune préparation préalable des frettes, et si on les avait soumises à une traction préventive de 40 kilogrammes, on pourrait augmenter la tension jusqu’à 33 kilogrammes environ.
- Ces divers modes d’accroitre l’énergie du cerclage sans augmentation de l’épaisseur des frettes seraient évidemment avantageux.
- Pour l'étude de cette question, l'auteur pense que l’on devrait exécuter des expériences sur trois bouches à feu fretiées comparativement: la première avec des frettes d'acier fondu et trempé, la seconde avec des frettes de qualité actuelle en augmentant leur tension, la troisième avec des frettes exactement de la qualité actuelle, mais préalablement soumises à un effort énergique de tension au moyen d’un système de coins intérieurs, qui, forcés par une puissante presse hydraulique, élargirait ces frettes, lesquelles, exactement alésées ensuite, seraient appliquées sur la bouche à feu à une tension de beaucoup supérieure à celle qui est actuellement en usage.
- Observation.—IVous ne devons pas dissimuler que ces moyens nous semblent plus ingénieux que pratiques.
- CHAPITRE V.
- Expériences sur le bronze des canons et de quelques alliages.
- TITRE Ier. — Considérations générales sür le bronze des canons ET MÉTHODE EXPÉRIMENTALE ADOPTÉE.
- Le but principal de ces expériences a été de déterminer la téna* cité* la dureté, la densité, le titre et les autres propriétés des canons de bronze en service, et de reconnaître l'influence decer-
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 439 taines causes bien définies qui peuvent modifier ces propriétés ; puis d’utiliser les renseignements fournis par les expériences même pour chercher à améliorer la qualité du bronze à canons, en employant de nouveaux procédés de fabrication.
- L’on a subsidiairement exécuté de simples essais sur quelques alliages préparés par des fontes au creuset, et on les rapportera aux titres VI et YÛ de ce chapitre.
- Du bronze. — Pour pouvoir déduire des conséquences précises des expériences sur le bronze, et n’avoir pas à redouter des inexactitudes ou des résultats contradictoires, de semblables recherches doivent être faites sur des types déterminés dépendant, comme dans les précédentes, de la nature même et de la spécialité du métal étudié.
- Il convient en conséquence de décrire les expériences exécutées et les règles que l’on a suivies, d'établir les propriétés priucipales du bronze et les diverses variétés de cette matière, en entrant dans quelques détails essentiels.
- L’on donne généralement le nom de bronze à l’alliage du cuivre et de l’étain, et par extension aussi à des alliages qui, constitués en plus grandes proportions de cuivre et d’étain, contiennent cependant quelques parties de zinc, de plomb, de fer, de phosphore, etc.
- Les propriétés des alliages binaires (dans les limites de pureté ordinaire des métaux que l’on trouve dans le commerce) que l’on peut former avec le cuivre et l’étain, varient entre des limites très-étendues.
- Les alliages dans lesquels le cuivre domine de beaucoup, jusqu’à celui où la proportion d’étain s’élève à 13 pour 100, sont fibreux, tenaces, un peu malléables et se travaillent facilement. Ils sont plus durs que le cuivre, et cette dureté croît avec la proportion d’étain, qui donne aussi plus d’élasticité à l’alliage.
- Lorsque la proportion d’étain, à partir de 15 pour 100, s’élève jusqu’à 25 pour 100, les alliages sont plus durs, plus secs à la lime et plus élastiques, et quand elle atteint 33 pour 100, ils deviennent fragiles comme la fonte blanche. Jusqu’à la limite de 50 pour 100 de cuivre et de 50 pour 100 d’étain, ils sont cassants et durs, puis, quand la quantité d’étain augmente encore, on observe l’effet contraire. Enfin lorsqu’il y a 90 à 93 pour 4 00 d’étain,
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- 440 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX ils redeviennent plus tenaces» beaucoup plus malléables et mous.
- C'est à cette grande diversité du bronze que l’on doit ses applications si nombreuses à l’industrie, mais on se bornera à étudier ici plus spécialement le bronze employé dans la fabrication des canons.
- Du bi'onze des canons. — Ce bronze est généralement formé par un alliage de cuivre et d'étain dont les proportions sont diverses, et quelquefois l’on a ajouté à ces métaux (spécialement à des époques déjà reculées), du zinc, du plomb, etc., et plus récem-ment du phosphore.
- La proportion des métaux est, en outre, un peu différente, selon les époques de la fabrication, les fonderies et l’espèce des bouches à feu.
- Dans les artilleries anciennes, les proportions de cuivre et d’étain varient entre des limites qui s’élendentde 6 à 17 pourlOO du cuivre, et elles contiennent presque toujours du plomb et du zinc, en différents rapports, mais toujours assez faibles. A une époque très-voisine de la notre, la tendance générale était d’écarter de l’alliage les métaux étrangers, et de le composer exclusivement de cuivre et d’étain, en employant ces métaux dans le plus grand étal de pureté, et en resserrant, dans des limites étroites, les variations du titre. ij
- En Italie, en 1860, il était prescrit que, pour les canons de place et de campagne, ce titre devait être de 12 d’étain pour 100 de cuivre, et pour ceux de montagne de 11 d’étain.
- En 1863, on fixa le titre à 11 d’étain pour 100 de cuivre, ce qui correspond à 9,909 d’étain pour 100 d’alliage, ainsi que pour les canons de campagne.
- On sacrifiait par là un peu de la dureté pour obtenir plus de ténacité et plus de résistance à la corrosion produite par les gaz.
- Les titres d’alliage prescrits à l’étranger varient entre 8 et 13 pour 100 de cuivre, ce qui correspond à 7,41 et 11,50 d’étain pour 100 d’alliage.
- L’influence du titre du bronze et des métaux qui l’accompagnent devait donc être constamment observée dans les expériences mécaniques. Aussi chacun des échantillons employés a-t-il été analysé, et le résultat de l’analyse esbil toujours accompagné de l'indication de la densité.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. U1
- Ici on doit prévenir le lecteur qu’abandonnant l’usage ancien d'exprimer la composition du bronze en la rapportant à 100 de cuivre, on indiquera à l’avenir le titre par le rapport à 100 parties de l’alliage.
- L’auteur donne un tableau de concordance des deux évaluations; on croit inutile de reproduire ce tableau.
- Delà liquation.— Il importe de signaler de suite une particularité es^ntielleque présente le bronze, particulièrement quand il contient moins de 23 pour 100 d’étain, parce qu’elle présente des inconvénients assez graves dans les grandes masses de métal comme les canons. Il s'agit du phénomène de la liquation.
- Le cuivre et l’étain, dans les proportions ordinaires du bronze à canons, n’ont pas entre eux une grande affinité et leur alliage est essentiellement instable, bien qu’il semble exister de véritables affinités entre ces deux métaux, quand ils entrent, dans le bronze, en d’autres proportions.
- Lorsque l’on coule une grande masse de bronze à canons avec une masselotte ou un jet, d’un bain homogène et parfaitement brassé dans le fourneau, puis qu’on la laisse se refroidir très-lentement, on observe que la masselotte, par l'effet du retrait, s’abaisse, et qu’à un certain moment il sort de son centre une proéminence à laquelle on donne le nom de champignon. En analysant cette partie, on la trouve assez riche en étain, puisqu’elle en contient environ 22 pour 100.
- Si l’on analyse aussi les filtrations du bronze dans les moules en terre, dans lesquels on coule les canons, on trouve qu’elles contiennent une proportion d’étain beaucoup plus grande que la masse de la coulée.
- Enfin, en examinant l'intérieur de l’âme et l’extérieur des canons, on trouve qu’il s’y rencontre par places une proportion d’étain beaucoup plus grande que dans la masse. De même en observant l’intérieur de l’âme et l’extérieur des canons, on y aperçoit souvent des taches de couleur blanche jaunâtre ou cendrée, plus ou moins larges, tantôt sous forme d’agglomération de petites taches, et tantôt sous celles de veines. Ces taches analysées sont aussi plus riches en étain, et contiennent 19, 21 et parfois jusqu’à 23,69 pour 100 de ce métal.
- Cette formation spontanée d'ailiages riches en étain pendant le x. 29
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- 442 EXPÉRIENCES SÜR LES PRINCIPAUX MÉTAUX refroidissement, et leur séparation de la masse est ce qu’on nomme la liquation ; elle est d’autant plus prononcée que la masse est plus considérable, le bain à une température plusélevée et le refroidissement plus lent.
- Dans de telles circonstances, l’étain a une tendance naturelle à se réunir, suivant des proportions plus ou moins définies et stables, pour former des alliages plus riches en étain que l’alliage prescrit pour le titre des canons, et comme les alliages riches sont aussi plus fusibles que la masse du canon, il en résulte que, pendant le refroidissement, ils ont la facilité de se former et de se séparer de cette masse. Ils se répartissent de diverses manières, en se portantde préférence vers le milieu oùla chaleur est la plus grande. Ils apparaissent en jets, plus minces sur le sommet par l’effet de la contraction de la masse dans l’acte de la solidification, et aussi parce que quand celle-ci a lieu, les alliages fluides et fusibles, riches en étain, peuvent se mouvoir à travers cette masse.
- Mais on ne peut constater l’existence de ces alliages que quand, par une circonstance fortuite, ils apparaissent à l’extérieur.
- l'ne autre preuve de la présence de ces alliages qui se forment, dans la masse, se déduit de ce qu'en réchauffant lentement un tronçon de canon de bronze dans un fourneau à réverbère, on voit couler l’alliage fusible, bien avant que la fusion de la masse ait lieu; de sorte qu’en retirant ce tronçon du fourneau après un certain temps, on trouve que son titre est notablement diminué et qu'il présente un aspect spongieux. Ce fait est devenu l'origine d’applications industrielles1.
- La liquation a des conséquences bien plus graves qu’on ne pourrait le croire au premier aperçu.
- Si l’on examine un canon de bronze, même de la meilleure qualité, on observe qu’à l’extérieur il n’y a aucune apparence de taches d’étain; mais si, & l’inverse, on examine à l’œil nu un frag-
- 1. Cet effet a été manifesté d’une manière frappante lors de l’incendie de l’ancienne direction des poudres à Paris. Des grains de lumière fondus pendant le siège de Paris ont été presque complètement privés du zinc qu’ils contenaient, et réduits à peu près à une enveloppe mince de cuivre ; ce qui a d’abord conduit è soupçonner une fraude dans la fabrication.
- Mais en exposant des grains provenant des magasins de l’arlillerie à on feu doux et lent dans un fourneau à manche, on a reproduit le même effet.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 443 ment de ce bronze, après la rupture survenue par éclatement, il paraîtra généralement d’une constitution peu homogène, nullement uniforme, et l'on y observera en outre des taches plus brillantes et plus claires, d'un aspect argentin, tantôt disposées par groupes, tantôt réparties presque uniformément dans la masse et se détachant sur un fond de la couleur jaune d’or, particulière au bronze de bonne qualité. Le bronze du plus bel aspect, quand il est poli et tourné, présente parfois cette apparence à la rupture, et il est très-rare de trouver des échantillons dans lesquels le bronze ait un aspect fibreux, brillant et à grain fin.
- L'auteur a reproduit dans une planche (XXII) de son atlas les photographies de plusieurs exemples de rupture produite lors de la séparation de la masselolte et de la bouche d’un obusier de 22 centimètres, ainsi que celles relatives à des échantillons longs ou courts provenant de rupture par traction, et il montre que ces taches sont générales et non accidentelles dans le bronze.
- Si ensuite, dit-il, on examine les sections de rupture avecune lentille grossisante, on reconnaît aussi que les parties argentées sont entièrement séparées de la masse, généralement de forme sphéroîdale et que la masse elle-même est poreuse. On découvre enfin que le bronze présente l’aspect d’une éponge très-fine constituée par un métal pauvre en étain, d’apparence jaune obscur, présentant des vides dans lesquels apparaissent des grains brillants, formés probablement par un alliage beaucoup plus riche en étain, et tandis qu’à l’œil nu on n’apercevait qu’une seule tache d’étain, avec la loupe on reconnaît que cette tache est formée par un métal brillant, et comme constituée par la réunion d’un grand nombre de globules d’alliage riche en étain.
- Par conséquent, le bronze n’est pas un véritable alliage des deux métaux qui le forment, maison simple mélange d’un alliage riche en étain, subdivisé et réparti dans la masse d’un autre alliage d’un titre inférieur, oh vers les points correspondant à ce qu’on appelle des taches d’étain domine l’alliage plus riche en ce dernier métal.
- Cette répartition inégale de l’étain et l’existence d’alliages plus riches et par conséquent plus durs apparaît aussi d'une manière évidente par l’examen de la surface des échantillons essayés par traction longitudinale. Des échantillons cylindriques, parfaitement tournés et brillants, d’une belle couleur de bronze de pre-
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- 44i EXPÉRIENCES SOR LES PRINCIPAUX XIÉTAOX
- mière qualité, soumis à l’action d'efforts de traction d’une certaine énergie, perdent peu à peu leur poli; leur surface extérieure devient rugueuse et mamelonnée, et quand on approche de la rupture il s'y manifeste des proéminences très-prononcées et séparées1.
- Pour en donner une idée précise on pourrait comparer celle apparence à celle que présenterait un tube mince de caoutchouc rempli de plomb de chasse et allongé jusqu’à ce que, par étranglement, les mêmes grains devinssent visibles*. Les parties proéminentes correspondent exactement à la composition riche en étain, parce qu'elle est plus dure et moins ductile que la masse de l’alliage.
- Dans les ligures jointes à son mémoire, l'auteur a rendu assez distinct l’aspect des échantillons après qu’ils ontété soumis à des efforts de traction poussés jusqu’à la rupture.
- En thèse générale, on peut dire que, quand par l’effet de la compression et du poli produit par les couteaux dans l’usinage des canons, le bronze prend l’aspect brillant, de couleur uniforme et d’un jaune doré, propre au métal des canons, il dissimule le peu d’homogénéité et d'uniformité de la composition, puisque l’observation de sa section de rupture montre un métal qui n’est nullement homogène. Un pareil métal doit donc être considéré plutôt comme un mélange de ses composants que comme un véritable alliage.
- Il convient de tenir grand compte du phénomène de la liquation, soit pour apprécier la qualité du bronze comme métal destiné à résister aux effets de l’explosion de la poudre, soit dans les expériences mécaniques entreprises pour rechercher ses propriétés réelles.
- La distribution accidentelle et variable des alliages riches en étain dans la masse du bronze a pour couséquence d’offrir un champ d'action à la corrosion par les gaz qui peuvent désagréger et même fondre les parties plus dures et plus riches en étain. Si ces alliages se trouvent plus rapprochés en certains points, ceux-ci
- f. Ce! effet a été constaté dans les ezpériences faites par N. Tresca sur les bronzes des canons de très-bonne qualité, contés en coquille.
- î. l'ne comparaison ptas juste peut-être serait celle de l'apparence signalée avec celle de ces verges crénelées qu'on préparait autrefois pour la fabrication de!
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 445 offriront moins de ténacité et pourront devenir le lieu de départ de fissures, de crevasses et de la rupture du canon.
- La liquation montre aussi combien il est difficile d’établir exactement l'analyse moyenne d’un canon de bronze et des jets divers; puisque l’endroit choisi pour extraire les échantillons peut appartenir, soit aux parties faibles en étain ou à celles oit il est en excès et même avec la précaution de mêler les buchilles prises en différents points, l’on n’est pas assuré d’obtenir le pré* lèvement d’un échantillon correspondant au bronze moyen. Ceci peut aussi se dire des points que l’on a choisis pour l’extraction des échantillons des masses de bronze destinées aux épreuves de dureté.
- Prélèvement des échantillons. Renseignements relatifs aux expériences. — Les échantillons destinés aux expériences mécaniques ont toujours été prélevés parallèlement à l’axe du canon et des jets, et autant que possible dans le même emplacement par rapport à la distance à l’axe et au sens de la longueur.
- En ce qui concerne spécialement les échantillons extraits des canons, l’on a eu soin de noter dans quelle portion ils étaient pris, et pour obtenir des résultats suffisamment approchés de la vérité, on prélevait presque toujours trois échantillons par canon, dans la partie correspondant à l’épaisseur moyenne, c’est-à-dire en en prenant un intérieurement, le second à l’extérieur et le troisième dans une position intermédiaire. Ces positions ont été désignées par les lettres I, E, M. On pouvait donc considérer les résultats moyens, fournis par les trois échantillons, comme correspondant approximativement à l’état moyen général de la bouche à feu.
- Forme des échantillons. — Pour toutes les expériences sur le bronze l’on a employé seulement deux sortes d’échantillons.
- Dans ceux de la première espèce la partie cylindrique avait 200 millimètres de longueur et la section transversale était de 500 millimètres quarrés. Ils ont été expérimentés en les soumettant à des efforts de traction longitudinale, croissant successivement jusqu’à la rupture, de kilogramme en kilogramme par millimètre quarré de leur section. On mesurait l’allongement momentané après chaque effort, puis on faisait cesser la tension;
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- 446 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX on mesurait rallongement permanent et on procédait ainsi jusqu'à la rupture.
- Les échantillons de la seconde espèce, dont la partie cylindrique avait seulement 30 millimètres de longueur, et une section de 230 millimètres quarrés, ont été expérimentés directement jusqu’à la rupture.
- Ces échantillons étaient extraits des canons etdes jets de diverses manières. Ceux qui étaient longs l’étaient au moyen du burin et préparés ensuite au tour.
- Les plus courts l'étaient aussi de même, mais le plus souvent à l’aide d’un couteau annulaire qui enlevait un cylindre, dont on formait ensuite l’échantillon au tour.
- En parlant des résultats obtenus, on appellera les premiers échantillons longs, et les seconds échantillons courts. Pour les expériences de compression ou autres on donnera à l’occasion les indications nécessaires.
- Analyse des échantillons. — Ces analyses ont été faites sur de la limaille enlevée aux deux extrémités de chaque échantillon, de sorte qu’en réalité celle du canon était le résultat moyen obtenu pour six points différents.
- Densité. — L’on a tenu compte de la densité apparente et de la densité absolue selon les méthodes connues.
- Recherche de la dureté.—On déterminait cette dureté au moyen du couteau dont on a parlé au chapitre I".
- Résistance à la limite de la cohésion. — Le bronze, comme tous les métaux ductiles, présente une particularité qu’il importe d’apprécier. Sous l’action d’efforts successifs par traction longitudinale, on remarque que celui qui correspond à la limite d’élasticité, c’est-à-dire celui qui ne produit pas d'allongement permanent est assez faible. Il paraît cependant qu’après que les premiers allongements permanents ont été constatés, le métal conserve une certaine élasticité et jusqu’à un effort, sous l’action duquel le métal paraît s’énerver presque tout à coup, pour céder ensuite rapidement en éprouvant des allongements momentanés et permanents de plus en plus rapides. La courbe des allonge-
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CASONS. 447 ments présente alors une inflexion marquée, correspondant à cet effort.
- Si les mesures étaient prises avec moins d'exactitude, on pourrait confondre cet effort avec celui qui correspond à la limite d’élasticité.
- Cette observation étant importante, on indiquera pour chaque expérience l’effort sous lequel commence cet effet d’énervation, sous le nom d'effort à la limite de cohésion.
- Ces observations ont pour objet de prévenir des objections qui pourraient être faites à quelques-uns des résultats obtenus, parce qu’ils ne sont pas toujours concordants entre eux, d’expliquer comment de telles discordances doivent être surtout attribuées à la nature même du métal, qui est peu homogène et difficile à analyser, et enfin de faire remarquer que, si l’on a prévu les difficultés, l’on a au moins cherché à diminuer autant que possible les erreurs provenant du choix défectueux des échantillons.
- TITRE II. — Exîériences scr des échantillons extraits de
- CANONS DE BRONZE DE FABRICATION ORDINAIRE.
- Exfériexces préliminaires. Généralités. — Choix des canons soumis à l’expérience. Nombre et espèces des échantillons. — Les canons de bronze existant actuellement appartiennent à des époques diverses, et ont été fabriqués suivant différents systèmes.
- Les plus anciens ont été fondus dans des fourneaux à coupole, sans cheminée, où Ton employait le bois comme combustible, tandis que les plus modernes l’ont été et le sont aujourd'hui dans des fournaux à réverbère chauffés à la houille.
- D’une autre part, les vieux canons étaient fondus dans des moules en terre, enterrés pour obtenir un refroidissement plus lent; les canons modernes, au contraire, sont coulés dans de simples moules en terre non enterrés. Une autre circonstance qui influe certainement sur les propriétés du bronze, c’est la grandeur plus ou moins considérable de la masse du jet.
- Pour tenir compte de toutes ces considérations dans ce travail, où il s’agit des propriétés physiques du bronze, oq a extrait les échantillons à expérimenter dans des canons que l’on peut par-
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- 448 EXPERIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX tager en trois groupes, selon les conditions diverses de leur fabrication :
- 4° Canons de gros calibres fondus dans des fourneaux au bois, et coulés dans des moules en terre enterrés ;
- 2° Canons également de gros calibres fondus aussi dans des fourneaux au bois, mais coulés dans des moules de terre non enterrés ;
- 3° Canons de petit calibre fondus dans des fours à réverbère actuels, et coulés dans des moules en terre non enterrés.
- Au moyen de celte division, on a trouvé l'avantage de pouvoir obtenir les moyennes des résultats des trois groupes et d’avoir ainsi un critérium exact pour établir une moyenne générale.
- Les expériences ont été exécutées avec deux séries d’échantillons.
- La première comprend 24 échantillons longs, provenant de 7 bouches à feu différentes.
- La seconde série se compose de 38 échantillons courts, extraits de 13 bouches à feu.
- L’on a eu l’attention d'extraire les échantillons courts de toutes les bouches à feu où l’on en avait prélevé de longs, afin d’obtenir une comparaison de leur ténacité d’après le mode d’expérimentation.
- Comparaison des ténacités observées par des efforts successifs ou par des efforts directs. — Les expériences sur la résistance à la rupture ayant été exécutées, soit par des efforts de traction successifs, soit directement jusqu’à la rupture, on peut faire la comparaison des résultats finaux des deux modes suivis pour la recherche de la ténacité.
- En considérant les canons, dont on a extrait les deux espèces d’échantillons longs et courts sans distinguer les positions, le titre, etc., et en réunissant les résultats obtenus par chacun des modes d’expérimentation, l’on forme le tableau récapitulatif suivant :
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS.
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- Comparaison de la résistance moyenne à la rupture, rapportée à la section primitive dans les expériences faites par traction directe ou successive.
- DONNÉES RELATIVES AUX BOUCHES A FEU
- COLLÉES EN MOULES EX TERRE.
- RÉSISTANCE MOYENNE* »ftnre pif tutti»», jj
- i Canon do 15 centimètres. Année 1
- L’on voit qu’à l’exception de l’obusier de 22 centimètres la ténacité a été trouvée plus grande quand on a opéré directement jusqu’à la rupture que lorsqu’on a agi par efforts successifs.
- f/excès de la première, par rapport à la seconde, varie de 4 à 40,4 pour 100, et est en moyenne générale d’environ 42p. 400.
- Ce fait, qu’il est important de signaler, peut provenir de deux causes : ou de l’énervement du bronze, produit par des efforts successifs, ou de la forme et des dimensions des échantillons.
- Il parait que cette dernière cause ne doit pas être la principale, attendu qu’il est évident que le moindre défaut dans un échantillon de petite dimension doit influer davantage pour diminuer la valeur de la résistance que sur des pièces de section double, et par conséquent si, malgré cela, la résistance moyenne des échantillons de petite section est supérieure, on doit en conclure que les dimensions des échantillons influent notablement sur les résultats des expériences.
- D’après cela, pour examiner et comparer les ténacités, il conviendra toujours de distinguer, non-seulement la nature des expériences auxquelles les échantillons auront été soumis, mais encore leur forme.
- L’omission de celte attention importante est peut-être une des
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- 450 EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX causes des anomalies que l’on remarque dans les valeurs de la ténacité du bronze etdes autres métaux obtenus par divers expérimentateurs, à différentes époques.
- Comparaison des échantillons pris à diverses distances de l'axe du canon. — D’après ce qui a été exposé précédemment, en parlant de la liquation, au sujet de la différence de fluidité des alliages de titres différents existant dans la masse et qui s'y distribuent inégalement, on pourrait supposer qu’il y aurait une loi qui régirait cette répartition de l’étain du centre à la surface extérieure.
- L'on a exécuté en conséquence quelques expériences pour reconnaître s’il existait une semblable loi, dans l’espoir de pouvoir la déduire des observations mécaniques, des analyses, de la
- mesure desdensités, etc., et en comparantentre eux leséchantillons
- prélevés & différentes distances de l’axe.
- Les résultats de cette comparaison sont résumés dans le tableau suivant :
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- Expériences tar traction longitudinale.
- Comparaison des résultats particuliers fournis par les échantillons prélevés à Vextérieur et « l'intérieur
- des mêmes tronçons de canons de bronze.
- MJMV'.KOS des POSITION RAPPORT - 1 — — j
- INDICATION des échantillons tfYAIN o/o PKNSmî XFPORT do <Ui KMrtioON <lo du mm!. HOUK d'expérimentation
- DES CANONS. édnrntiltoit». dans le tronçon. d'alliage. appareille. rupture. rupture et primitive. à In rupture.
- 152 K... Extérieur. 13.22 8.848 17.4 94.0 3.8
- Canon «lu 15e, 1874 (volée).... 153 Al... Milieu.... 13.38 8.777 13.2 06.2 5.0 Directement.
- 151 1. .. Intérieur.. 13.00 8.736 10.0 06.2 5.6
- 148 H... Extérieur. 12.08 8.814 15.0 97.4 f»,7
- Canon do 15% 1874 (milieu)... 14!) M. . Milieu.... 12.74 8.743 13.8 04.3 6.0 Successivement.
- loO 1... Intérieur., 12.51) 8.850 14.7 06.6 6.0
- Canon de I5<-, 1821 {culasse)... 144 K... 145 I... Extérieur. Intérieur.. 10.23 10.31 8.772 8.762 14.8 20.8 86.0 07.4 5.0 4.8 Successivement.
- Canon de 15e, 18G2 (culasse)... 146 K... 147 I... Extérieur . Intérieur., 10.23 10.54 8.751 8.783 15.9 14.7 02.0 87.5 4.7 4.5 Successivement.
- 150 lî... Extérieur. 0.01 8.657 16.3 84.8 3.4
- Obusior do 22«, 1870 (milieu).. 158 M. . Milieu.... 0.73 8.533 13.0 9D.5 3.7 Directement.
- 157 1... Intérieur.. 0.28 8.670 27.0 86.0 3.2
- f 133 M... Extérieur. 0,13 8.740 22.2 74.0 4.4
- Oburfer de 22e, 1870 (milieu).. 154 M. . Milieu.... 0.60 8.732 25.6 05.0 3.0 Successivement.
- 156 I. .. Intérieur.. 0.75 8.703 13.6 73.3 4.1
- EMPLOYES A LA FABRICATION DES CANONS.
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- 432 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Ce tableau conduit aux conclusions suivantes :
- Titre en étain. — (La plus grande différence de titre entre les échantillons extraits d’un même tronçon est de 0.63.) Sur les quatre canons dont on a extrait trois échantillons pour chacun : l’un à l'intérieur, le second au milieu et le troisième à l'extérieur, le titre le plus élevé a été trouvé :
- Pour deux d’entre eux,dans l’échantillon extérieur;
- Pour un d’entre eux, dans l’échantillon du milieu;
- Pour un d’entre eux, dans l’échantillon intérieur.
- Dans les deux canons dont on a extrait deux échantillons pour chacun, le titre le plus élevé a été trouvé à l’intérieur.
- Densité. — (La plus grande différence de densité entre les échantillons extraits d’un même tronçon a été de 0,137.) Sur quatre canons, dont on a extrait trois échantillons pour chacun, la densité a été trouvée plus grande :
- Pour deux d'entre eux, dans l’échantillon extérieur;
- Pour deux d’entre eux, dans l’échantillon intérieur.
- Dans les deux canons dont on a extrait deux échantillons cha-cun, la densité la plus grande a été :
- Pour l’un, dans l’échantillon intérieur;
- Pour l’autre, dans l’échantillon extérieur.
- Ténacité. — (La plus grande différence de ténacité entre les échantillons extraits d’un même tronçon de canon est de 14 kilogrammes par millimètre quarré.) Sur quatre des canons de chacun desquels on a prélevé trois échantillons, la ténacité maximum a été observée :
- Pour deux, dans l’échantillon extérieur;
- Pour un, dans l’échantillon du milieu;
- Pour un, dans l’échantillon intérieur.
- Sur deux canons qui ont fourni deux échantillons, ce maximum a été trouvé :
- Pour l’un, dans l’échantillon extérieur;
- Pour t’autre, dans l’échantillon intérieur.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 453
- Dureté. — (La plus grande différence dans le degré de dureté entre les échantillons extraits d’un même tronçon a été de 1,1.) Dans les quatre canons sur lesquels on a prélevé trois échantillons, la dureté maximum a été rencontrée :
- Deux fois dans l'échantillon extérieur;
- Une fois dans l’échantillon du milieu ;
- Une fois dans l'échantillon extérieur.
- Dans les deux canons sur lesquels on a prélevé deux échantillons, l’on a constaté que la dureté maximum se rencontrait à l’extérieur.
- D’après cet examen il résulte que la répartition de l’étain est en réalité accidentelle et variable, et qu'elle n’est soumise à aucune loi; cela peut se dire également au sujet du titre, de la ténacité, de la densité, etc., dans les valeurs desquelles se manifestent de grandes variations.
- La dureté seule paraîtrait faire exception, en ce quelle serait un peu plus grande à l’extérieur.
- Comparaison des échantillons pris à des distances différentes de la culasse. — Les expériences ont été exécutées sur trois échantillons extraits à même distance de l’axe de trois tronçons d’un canon de 15 centimètres, de l’année 1784, correspondant l’un à la volée, Fautre à hauteur des tourillons, le troisième à la culasse.
- Les résultats sont résumés dans le tableau suivant :
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- Expériehcbs de traction ixjngitudinalk.
- Comparaison des résultats particuliers des échantillons extraits de la volée, du milieu et de la culasse, dans le canon de <5 centimètres en bronze, le Bianco, de f année 1784 .
- POSITION POSITION Ad TITRE DENSITÉ EFFORT le rupture RAPPORT dw sections MODE
- l’échantillon DORKTÉ. d'expérimentation. t
- DU TRONÇON. Ami lo tronçon. p. 100. apparente. par raillim.ipisrré. «t primitive.
- Ml. Oit)
- Extérieur.... 13.22 8.848 47.4 94.0 5.8 Directement
- Milieu 13.38 8.777 13.2 06.2 5.6
- Intérieur.... 13.00 8.736 16.0 96.2 5.0 rupture.
- Moyennes.... 13.22 8.720 13.5 95.5 5.7
- Extérieur.... 12.08 8.874 15.0 07.4 5.7 Successivement
- Tronçon (lu contre Milieu 12.74 8.743 8.750 13.8 14.7 04.3 6.0 jusqu’A
- Intérieur.... 0.0
- I2.i»1) 96.6 v upturo.
- Moyennes.... 12.77 8.700 14.5 06.1 5.9
- Milieu 13.22 8.863 12.0 08.4 5.8 Directement jusqu’à
- Tronçon do la culasse Milieu 13.14 8.80(1 15.2 99.2 6.0
- Mnii.ii 13.22 8.876 14.8 09 ? 5.8
- Moyennes.... 13.20 8.897 14.8 98.9 8.87
- EXPÉRIENCES SÜR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION’ DES CASONS. 433 Fn ce qui concerne la répartition de l’étain, on reconnaît que ce métal est en moindre proportion au centre et à peu près en même quantité à la volée qu'à la culasse. Mais de ces seules expériences l’on ne peut déduire aucune loi sur la répartition de l’étain, tant les différences de titre sont faibles. Cette conclusion ne serait d’ailleurs pas confirmée par les nombreuses analyses faites sur des tronçons de canons hors de service, destinés à être refondus.
- De l'ensemble de ces expériences préliminaires, l’auteur conclut que la ténacité et la densité du bronze ne sont pas en relation directe avec le titre, par suite de la diversité des causes qui peuvent influer sur l’état moléculaire de la matière.
- Cette conséquence l’a engagé à opérer sur des échantillons prélevés sur un grand nombre de bouches à feu, et dans des conditions aussi identiques que possible, en opérant toujours de la même manière et avec le même soin.
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- Expériences mécaniques exécutées par traction successive jusqu’à la rupture.
- Résultats moyens des expériences juir traction longitudinale successive jusqu'à la rupture sur des échantillons extraits de canons de bronze coulés en tetre. Refroidissement lent.
- Le» allongciucnls sont exprimés en millimètres. Les échantillons ont 200 millimètres île longueur ot 500 milliméires de section.
- Canons do gros calibres. Canons de petits calibres.
- 1 DÉSIGNATION. Fondus dans les anciens fonrncanx au charbon do bois. Formes enterrées. Fondus au fourneau A houille. Formes non enterrées. Fondus au fourneau à houille. Formes non 1 enterrées.
- Canon do 15. Canon de 15. Canon de 15. Canon de 15. Obusier do 22. Canon de 0. Canon de (1.5 i
- Turin. Turin. Turin. Tu rin, Turin , Turin, Mattéi,Turin, |
- 1784. 1821. 18.12. 1RS2. *3570- 1865. 1800. |
- 1 I Effort à la limilo 'l'élasticité .. kil. tu. 10.00 0.00 0.00 0.50 0.30 7.00 j; ll.oo 1:
- Allongement correspondant . mill. o.n.» 1.00 0.01 0.05 0.03 O.G3 o.niî
- Effort do rupture (section primitive).. .. kil. H .50 17.75 13.40 15.30 20.50 17.40 20.00
- Jîflbrtdo rupture (section de rupture). .. kil. 15.1)0 10.77 U. 30 17.00 27.50 19.00 30.80
- Allongement à la rupture . mill. 72.50 07.50 80.00 50.50 170.00 00.00 254.00 ],
- Hspport dessealiont primitive et <lo rupture (lin. OIS. 10 01.00 03.30 89.70 80.80 88.10 71.10
- 1 Coellieicnt d'élasticité 10527 00(10 0383 10000 10000 11000 11458 Ij
- f Étain.. 12.77 10.20 11.33 10.38 9.49 8.91 9.17 1
- Analyse pour 100 «l'alliage.} Zinc... 0.08 troees. 0.12 traces. 0.33 0.08 0.12 If
- 1 Plomb. 0.13 trace». 0.20 traces. 0.10 0.14 0.25 |l
- Densité absolue. 8.05 8.9«) 8.74 0.00 0.02 8.88 8.89 l|
- De;rc «le dureté. 5.FO 5.40 •4.20 4.GO 4.00 4. 10 4.50 |
- Effort à la limite de cohésion. 12.00 12.00 11.00 11.00 11.00 10.00 12.00
- _ — II
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 457
- L’examen des résultats contenus dans ce tableau conduit aux conséquences suivantes :
- En observant les ruptures des six échantillons essayés du canon de 45 centimètres, fondu en 1832, on reconnaît que le bronze en est de qualité exceptionnellement défectueuse. Les sections de rupture présentent des parties spongieuses, de larges taches d’étain et d’autres d’oxyde. En outre, les échantillons fournis par ce canon donnent pour l’effort correspondant à la limite d’élasticité la valeur moyenne de 6 kilogrammes seulement, une ténacité de 13k,40 et une densité de 8,63, résultats inférieurs à ceux qui sont fournis par les autres canons.
- Par contre, le canon de 7 centimètres, fondu en 1869, se montre d’une qualité supérieure. Les échantillons offrent une section de rupture d’un grain fin et fibreux, homogène, brillant et d’une belle couleur jaune d’or, avec un aspect très-éclatant : qualités qui se trouvent fort rarement réunies au môme degré. Les résultats des expériences mécaniques sont d’accord avec cet aspect, puisque l’on a obtenu pour ce bronze la plus grande ténacité, 26 kilogrammes, le maximum de résistance élastique 11 kilogrammes, le maximum d’allongement à la rupture 25,4 p. 100, la plus petite section de rupture, la plus grande densité apparente.
- 11 convient encore de remarquer que le canon de 15 centimètres a un titre de 12,77 pour 100 (correspondant à 14,6 pour 100 de cuivre), et sc trouvait par conséquent exceptionnellement riche en étain et au delà des limites prescrites, et qu’en conséquence il a éprouvé les plus petits allongements momentanés; l’effort à la limite de cohésion est très-voisin de celui qui indique sa ténacité 14,3, et sa dureté est d'accord avec ses autres propriétés.
- Enfin le canon de 9 centimètres, coulé en 1865, a un titre très-bas de 8,94, et serait au-dessous des limites prescrites.
- En classant chaque groupe des sept canons essayés d’après leur richesse en étain, l’auteur montre encore qn’il ne parait y avoir aucune relation précise entre le titre, la densité, les vides p. 100, la ténacité et l’allongement à la rupture, quoique la résistance à la limite d’élasticité, le coefficient d’élasticité, la dureté et l'effort à la limite de cohésion diminuent généralement en même temps que la proportion d’étain.
- Si l’on compare les moyennes par groupe, on voit que les x. 30
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- 438 EXPÉRIENCES SÜR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- canons de gros calibre, fondus dans les vieux fourneaux et coulés dans des moules enterrés, sont plus riches en étain et par conséquent plus durs 0e titre étant d’ailleurs un peu plus élevé), mais sont inférieurs en élasticité à ceux qui sont fondus dans des fourneaux à réverbère.
- Les canons de petit calibre ont une élasticité et une ténacité supérieures & celle des gros calibres. En tenant compte de ce que le canon de 9 centimètres (1865) était exceptionnellement pauvre en étain, il paraît qu’il serait permis de conclure qu’effective-ment le bronze des canons de petits calibres serait supérieur à celui des canons de gros calibre, et que par suite la promptitude du refroidissement serait avantageuse parce qu'elle diminue les eftets de la liquation et que le bronze reste plus homogène.
- Ces expériences, exécutées sur sept bouches à feu de divers calibres, ont donné pour valeurs limites et moyenne des résultats observés les chiffres suivants :
- DÉSIGNATION. Minimum. Maximum. Moyennes générales.
- Ténacité par millimétré cruarré de la section kii. ! Rapport de la section de rupture à la sec- \ tion primitive p. o/<). Effort à la limite d elasticité kll. I Allongement correspondant miü. Coefficient d'élasticité 18.4 i 26.0 71.1 j 96.1 6.0 11.0 C3&3 11458 10.0 12.0 s 64 8.86 0.26 3.84 17.8 87.8 .91 10150 ! 1*94 ‘
- ; Effort à la limite de cohésion kil. Densité
- ; Vides dans les échanlillons.... p. o;o. ! Dureté
- Expériences par traction directe jusqu'à la rupture. — Les expériences suivantes, exécutées sur 38 échantillons extraits de I3ca-nous, soumis à des efforts directs jusqu’à la rupture, vérifient les conséquences précédentes; et, le nombre des expériences étant plus grand, les déductions qu’on en tirera seront encore plus concluantes.
- Le tableau suivant contient les résultats moyens fournis par chacun de ces 13 canons:
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- Résultats moyens des expériences par traction directe jusqu'à la rupture sur des échantillons de bouches à feu en bronze, coulées en terre.
- (Los échantillons avaient 30 millimétrés do longnour, et250 millimétrés quarrés do Miction.)
- DONNÉES RELATIVES DOnCUKS A KKH. | l «TAIN. DFJfSITg. llUITUMK. 3 a !* Dureté.
- Pour 101) d'alliage. Apparente! Absolue. 1 KiTort wr rnmliite. la section lUpporl sections.
- Canons de gros calibre. Fondus 1 dam t<* anciens 1 Canons fiiuriMsiux. J do 1S eentiin.. Tonnes oiilcrrces. I Moyennes i7»J itr,4 1*17 4584 XI 4531 1821i4535 XI 4M0 1821 :j!)li8 3 8 3 a a ~20 13.20 12.87 n.aa 10.38 io.ai 10.04 H.35 K. 83 8.87 8.90 8. (13 8.80 8.81 8. OC 8.07 8.83 8.04 8.02 8.75 1.30 1.10 1.37 a.do 0.31 1.(10 14.8 80.1 27.4 19.7 27.4 21.0 15.3 20.2 30.1 21.0 37.9 21.2 7:i°.9 149.0 84.2 102.0 313.0 178.0 ÿo •.n.* 89.3 91.0 90.3 73.3 90.0 5?8 0.0 4.2 4.9 5.2 5.0
- 8.70 8.01 1.57 22.8 20.4 105.0 88.5 5.2
- Fourneau ?i n'YcrMtro.j Ulmsier Tonnes enterrée*. \ <le 2-2 cent. Moyennes......... Canons de totU ealihrc- l \ L ï I j » S: Moyenne» 1K7U IKÏtl 990 095 a a 15 0.81 H.«5 "* 0.73' 8.32 8.02 * H.67 8.85 8.08 K.ïiï" 3.02 •1.10 i. al 20.2 18.8 “ 10.5 20.2 21.2 25.2 175.0 831.0 *108.6 80.2 90.1 85.2 3.0 a.4 3.2
- | |:u.m! i t:u 18.1 092 IMiO tliKl I8I>5|258* 'Il a ' a ~L~ 38 ’ 10.18 5). 17 il.02 ' IUH 10.43 8.71 "•g. 8.0/ 8.88 h. «17 '8.73 0 ni 9 43 0.01 2.18 8.72 l.lfV 8.01 . 0.70 8.82 • 1.81 * «TÛTi—OêT 18.7 10.4 22 4 27.3 31.G 21.0 10.8 2(1.7 20.1 11.0 23.0 ~20.5 ' 125.7 137.0 142.0 133.0 220.2 212.0 01.7 03.0 85.4 05.2 88.8 85.(1 4.4 i 4.9 3.7 ! a!« "*4.3
- Moyennes générales 8.74 8.00 | 2.00 22.0 20.3 188,5 80.9 4.5
- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS.
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- 4(0 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- En examinant les résultats fournis par chaque groupe, selon le mode de fabrication, l’on n’aperçoit, comme précédemment, aucune relation entre le titre, la ténacité, la densité et la dureté.
- L’on ne peut donc en tirer aucune conclusion pour comparer ces groupes entre eux.
- A ce point de vue, les résultats minimum, maximum et moyens, fournis par tous ces canons sans distinction de calibre, dans ces expériences par traction directe, sont les suivants :
- DÉSIGNATION. : Minimum. Maximum. 1 Moyennes1 | gctiéiale*. !
- Ténacité par millimètre quarré de sec-! I lion kil. ; Rapport de la section de rupture à la sec-, lion primitive p. 0/o.j 14.8 ! 65.2 8.52 3*.0 £7.4 87.2 ! 8 89 6*.0 j ÏS.O i 87.0 | 1 8.74 ! , 4-.Ô !
- La comparaison des résultats obtenus par les deux modes de traction, successive ou directe, donne flnalemcnt pour la ténacité les valeurs suivantes :
- I Minimum, j Maximum. ; Moyenne.
- Par traction successive.............. kil.j 13.4 26.0 j 17.8
- Par traction direcle................. kil.l 14.8 I 27.4 I 22.0
- Ce qui vérifie de nouveau le fait que les expériences par traction direcle fournissent des valeurs supérieures à celles que donne la traction successive.
- Conséquences des expériences comparatives exécutées par tractions successives ou par tractions directes.
- Les bouches à feu étant soumises dans le tir à des efforts successifs, l’auteur pense qu'on doit adopter pour la pratique la valeur de la ténacité obtenue par les expériences de traction successive et non celle que fournit la traction directe. En conséquence il propose d’admettre pour les bouches k feu coulées en terre, actuellement en service :
- Une ténacité moyenne de 4 7“,8 par millimètre quarré.
- — minimum de 13 ,4 —
- — maximum de 26 ,0 —
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 461
- Comme base des calculs, il conviendrait, dit-il, toujours de ne compter que sur la valeur minimum de 13k,4.
- Quant au coefficient d'élasticité, il pense qu’en pratique il convient de le calculer d’après un effort limite d’élasticité de 6 kilogrammes correspondant à un allongement de 0,001, ce qui conduit à faire E= 6000.
- Les chiffres qui pour la pratique exprimeraient la densité et la dureté seraient :
- Densité.......................... B ,64
- Dureté...........................4*, 67.
- II renvoie à l’examen des photographies contenues dans l’atlas pour apprécier l’apparence des sections de rupture et constate qu’à l’exception d’une seule bouche à feu l’on.observe des vides et des taches d’étain dans les sections de tous les échantillons, et que leur surface extérieure a l’aspect rugueux, inégal, qui caractérise le bronze refroidi lentement.
- De l’ensemble desjexpériences il conclut que le bronze, tel qu’il existe dans les canons coulés en terre et refroidis lentement, n’est pas un métal homogène, ni de qualité constante, mais de composition mobile et variable. Il pense que ces inconvénients peuvent être évités par les procédés qu’il indique et qui ont pour but de faire disparaître autant que possible les effets de la liquation.
- TITRE III.—Expériences sur le titre et sür i.e refroidissement
- LENT OU RAPIDE, FAITES AVEC DES ÉCHANTILLONS FONDUS AU
- CREUSET.
- Comme, pour apprécier l’influence des variations du titre ou celle des différentes proportions d’étain, on ne pouvait opérer sur des échantillons extraits de bouches à feu coulées à cet effet, l’on a fondu au creuset différents alliages de bronze, composés avec des métaux neufs. Ils ont été coulés sous forme de cylindres, dont on a tiré les échantillons à soumettre aux expériences de traction.
- Le cuivre et l’étain employés au chargement des creusets étaient de première qualité sous le rapport de la pureté et salis-
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- 462 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX faisaient aux conditions imposées à leur emploi dans les fontes de l'artillerie.
- Le cuivre en saumons, réduit en fragments, était introduit dans un creuset muni d’un couvercle et placé dans un fourneau à vent à tirage naturel. Quand il avait atteint une température voisine de celle de fusion, on y ajoutait l’étain dans la proportion voulue.
- Lorsque tout l’alliage était fondu, on le brassait avec un rondin de bois, qui pénétrait dans le creuset par une ouverture du couvercle.
- Ensuite, quelques minutes avant de couler, on extrayait le creuset du fourneau, on enlevait son couvercle, on brassait une dernière lois le bain avant de le verser dans le moule préparé. La température du bain n’était jamais très-élevée, attendu qu’il est reconnu que pour le bronze, il est plus convenable d’en employer une basse, parce qu’alorsle jet reste sain et tenace. Chaque creuset avait une capacité d'environ 100 kilogrammes, et pouvait contenir la quantité de bronze nécessaire pour couler tous les échantillons d’un même alliage, de sorte qu’on ne faisait qu’une fonte par alliage.
- Disposition* adoptées pour obtenir des refroidissements différents: deux moyens ont été employés. — Le premier consistait à se servir de coquilles en fonte, de mêmes dimensions intérieures, mais d’épaisseurs diverses aux parois, et pouvant contenir chacune un seul échantillon.
- Il a présenté des inconvénients qui l’ont fait abandonner. Le principal était que des différences notables dans les épaisseurs des parois ne suffisaient pas pour en manifester dans les échantillons.
- Le second mode employé a consisté à se servir démoulés demême dimension, l’un en terre cuite, l’autre en fonte, capables chacun de recevoir un cylindre suffisant pour fournir quatre échantillons.
- On passera sous silence les résultats de ces expériences préliminaires qui ont donné des jets de mauvaise apparence, présentant des défauts attribués à la présence d’une certaine quantité d’oxydes des métaux employés.
- Pour les expériences suivantes, on a pris la précaution de chauffer préalablement le cuivre au rouge clair, et de l’introduire
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 463 simultanément avec l’étain dans le creuset, qui était de suite fermé avec son couvercle.
- Le combustible employé était du coke de première qualité, le tirage était modéré en rétrécissant les orifices, le brassage était effectué le plus rapidement possible, et la coulée faite aussitôt: à l'aide de ces précautions, les taches d’oxydes ne se sont présentées qu'au centre des jets et en moindre quantité.
- Forme et prélèvement des jets. — Beux moules différents ont été employés.
- L’un, pour le refroidissement lent, était en terre argileuse, préparée comme pour les canons, et avait les dimensions indiquées.
- L'autre, pour le refroidissement prompt, était en fonte, avec le même diamètre intérieur, la même épaisseur des parois et la même longueur que pour la terre. Il pesait environ 200 kilogrammes. Le diamètre des jets était fixé à 13 centimètres, afin de pouvoir les partager en quatre parties dans le sens de la longueur, après avoir enlevé la masselolte. De trois de ces parties on extrayait trois échantillons sous les formes déjà décrites, et de la quatrième on tirait un échantillon court, pour les expériences directes à la rupture, de la forme indiquée. Le centre du jet se trouvait ainsi écarté des expériences, parce que le métal y était moins dense et moins pur, comme on l’a dit et comme cela apparaît sur la représentation des sections.
- Le poids de chaque cylindre brut était d'environ 100 kilogrammes.
- La coulée était effectuée dans des moules disposés verticalement sans chauffage préliminaire.
- Avec la coquille en fonte, le refroidissement complet exigeait environ douze heures, mais la solidification était opérée après quinze minutes, et la surface extérieure qui, après la coulée, était devenue rouge, avait perdu toute coloration après dix minutes environ.
- Avec le moule en terre, vingt-quatre heures étaient nécessaires pour le refroidissement complet et une demi-heure pour la solidification.
- L'on a coulé ainsi i cylindres, à quatre titres différents, dans des moules en terre et autant dans des coquilles en fonte.
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- 464 EXPÉRIENCES SDK LES PRINCIPAUX MÉTAUX Les alliages coulés étaient aux proportions suivantes :
- Refroidissement lent.
- L’observation des poids spécifiques et des densités absolues a montré que, dans l'un et l’autre cas, les échantillons de chaque série différaient très-peu entre eux.
- Influence du titre en étain. — Le tableau récapitulatif suivant des résultats moyens et les courbes des allongements momentanés montre qu'avec les moules en terre, comme avec les coquilles en fonte, la comparaison des valeurs conduit à conclure :
- 4“ Que l'effort de résistance à la limite d'élasticité, l'allongement correspondant, le coefficient d’élasticité et la résistance à la limite de cohésion croissent graduellement avec la proportion d’étain; que le rapport de la section de rupture à la section primitive augmente aussi, mais il n'en est pas de même de la dureté;
- 2“ A l’inverse la ténacité et l’allongement à la rupture diminuent ;
- 3” Dans les jets refroidis lentement, la densité absolue diminue; dans ceux qui sont refroidis rapidement, il y a quelques irrégularités.
- 11 est donc évident que l’accroissement du titre diminue la ténacité, mais augmente la compacité et la dureté, et que le bronze devient plus élastique.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 463
- Résultat» moyens des trois échantillons de chaque alliage. Expériences par traction successive jusqu’à la rupture, exécutées sur deux séries d'alliages de brome neuf, contenant des proportions differentes d’étain pour 100 <f alliage et fondus au creuset.
- Pour chaque alliage, les échantillons avaient été pris dans un cylindre de 130 millimètres de diamètre. — Une série avait été coulée dans un moule de terre, l'autre en coquille de fonte de mêmes dimensions.
- Longueur des échantillons, 200 millimètres; section, 500 millimètresquarrés.
- REFROIDISSEMENT 1 REFROIDISSEMENT RAPIDB.
- Grand moule en tei Grande coquille.
- î Marques des alliages... Titres Vss 11 01 13.00 Lu* 4. 14.81 BLn° 7.|bL b* 9 BLnelli 6.50 j 8.81 j 10.86 BL a® ! 3 12.48
- i Effort à la limite <l*cl»*U-cité kit. 8.67 8.S3 10.00 9.66 1 j 8.00; 9.66; 11.33 13.00
- ! Allongement cyrreapon-: dent m;U. 0.93 0.90 1-03 1.02 ! 0.83' 0.90' 1.00 1.10 !
- || Coefficient d'eUsticlté.... 9312 9255 9709 9170 96381 107331 11333 11818
- ji Effort )i 'primitive... 25.40 22.80 17.50 14.00 81.55j 33.45' 29.63 25.60
- 37.70 27.27 18.62 14.14 50.54 52.33 ' 34.59 26.98
- ; Allongement à la rupture. 289.00 181.00 ' 44.00 9.00 450.00 ; 403.33 140.00 43.17
- I *ips»rt dti de ; rupture et primitive 0,o 75.40 83.70 94.10 1 99.00 62.41; 64.99: 85.77 95.66
- 8.87 8.81 8.79 8.53 8.89 8.90. 8.89 8.97:
- Degré de durete 4.00 4.57 5.63 i i s*77 4.671 5.83; 6.27 6.63
- I-'” 11.00 11.00 12.00| 12.00 11.33 .13.00, 14.00 16.001
- Influence du refroidissement lent ou rapides — L’on voit par ces résultats que le titre en étain étant à peu près le même, mais toujours cependant inférieur pour les jets à refroidissement rapide, ces derniers sont toujours supérieurs en densité, beaucoup plus compactes; ils sont en outre bien plus élastiques, et plus tenaces, plus ductiles, puisque les allongements sont plus grands; et, malgré leur ductilité, ils sont notablement plus durs; leur résistance à la limite de cohésion est également plus élevée. Ainsi est rendue évidente la supériorité du refroidissement rapide sur le refroidissement lent.
- Parmi ces alliages, les plus convenables pour les bouches à feu seraient ceux marqués BL.'Jfà 8,81 d’étain), et BL n° Il (à 10,86},
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- 466 EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX attendu qu’à une dureté et une élasticité un peu plus élevées ils réunissent une grande ténacité, supérieure d’environ 13 pour 400 à celle qui a été trouvée pour les alliages de titres les plus voisins, refroidis lentement.
- Expériences par traction longitudinale directe jusqu'à la rupture. Influence du mode de refroidissement sur lès propriétés des divers alliages de bronze neuf de titres différents.
- Expériences de traction directe jusquà la rupture (longueur, 30 millimètres; section, 230 millimètres quarrésj.
- ||RinonHSSHIST MARQUES !f § 1 g j Effort de rupture ; £ | j 1 ; rS-ST" U j i|
- || OC RAPIDE. échantillons. 1 ! | L. 11- ! =j 4
- j Rapide («cban-| |j Rapide” t..1!;; { Rapide*."’.’*..!! Rapide j BL n*tV. \ i;lî . ^.44 : I l .i . 13.06 1 k. 8.87 0.25 83.7 8.81 0.11 36.2 8.7513.61 35.6 8.85,0.28 34.0 S.35 5.12 19.0 8.91,0.90 28.5 8.09 3.18 31.6 8.60 O.OI 25.0 î«ni 70.7 ,700.0 67.07 : 589.0 54.84 1 289.9 42.08 i 267.0 20.38 ! 281.0 29.11 50.0 47 ®7 51.2 93*9 8*9 5*.5 o 6*.7 M :
- Ces résultats confirment à peu près, mais moins nettement, les conclusions déduites des expériences précédentes.
- La comparaison des valeurs de la ténacité obtenues par traction successive ou par traction directe montre, ainsi qu'on l’a déjà observé, que les résistances à la rupture sont moindres dans le premier cas que dans le second.
- Mais pour les jets refroidis rapidement, les deux valeurs se rap* prochent davantage; ce qui est l’indice d’une plus grande homogénéité, d’une plus grande élasticité et d’une moindre tendance à l’énervement sous l’action d'efforts successifs, et confirme encore les avantages du refroidissement rapide.
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS.
- Examen des sections de rupture. — Les échantillons d’alliages contenant peu d’étain et coulés dans le système du refroidissement lent, soumis à la traction, présentaient à leur superficie extérieure des rugosités et des irrégularités, et leur section de rupture offrait un grain peu compacte avec des taches et des gouttelettes d’étain qui en rendaient la couleur claire. Par l’augmentation de la proportion d'étain, la surface extérieure des échantillons devenait plus lisse, et leur section de rupture était d’un aspect plus brillant, le grain fin, plus uniforme et d'une couleur plus claire encore. L’alliage le plus dur était celui qui offrait la section de rupture la plus lisse.
- Les échantillons coulés en coquille présentaient ce phénomène remarquable que, sur le tour, ils donnaient des copeaux tenaces, réguliers et de plusieurs mètres de long, comme si l’on avait travaillé du fer ou de l’acier, indice qui manifestait l’excellente qualité du métal. Aux épreuves de traction, la superficie extérieure demeurait unie et brillante pour tous les alliages. La rupture offrait un grain très-fin, compacte, égal et graduellement plus brillant à mesure que l'alliage était plus doux. La couleur de la fracture était d’un jaune un peu terreux et devenait plus claire avec l’augmentation de la proportion d'étain.
- Aucun des 16 échantillons coulés en coquille n’a présenté de taches d’étain, ni de gouttes claires et brillantes; même avec la loupe, on observait dans la masse la plus grande homogénéité et une compacité régulière.
- Conséquences des expériences sur te titre et sur Finfluence du refroidissement lent ou rapide.
- D’après ce qui précède l’auteur croit pouvoir affirmer que, des résultats obtenus sur ces 32 échantillons, il suit que :
- 1° L’augmentation de la proportion de l’étain dans le bronze en accroît graduellement la dureté, l’élasticité et l’homogénéité;
- 2° Que le refroidissement rapide augmente notablement la force élastique et celle qui correspond à la limite de cohésion, la ténacité, la compacité et la dureté;
- 3° Que le refroidissement rapide permet d’employer une proportion moindre d’étain pour obtenir la même qualité de bronze;
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- 433 EXPÉRIENCES SOR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- 4» Que dans les expériences à exécuter sur le refroidissement rapide en coulant des canons en coquille, la proportion la plus convenable d'étain sera probablement comprise entre 10,5 et 11,5 pour 100 d'alliage, ce qui correspond à peu prèsà 11,7 et 4 13 pour 100 decuivre,etquesil'on pouvait obtenir, par le refroidissement rapide de la coulée des canons, des résultats égaux à ceuxqu'ont fournis les cylindres coulés au creuset, l’augmentation de la ténacité serait d’environ 30 pour 100, et serait aussi accompagnée d'avantages relatifs à l'élasticité et à la dureté.
- TITRE IV. — Expériences sur des casons coulés es coouille.
- Données relatives à la coulée des canons en coquille et caractères extérieurs du bronze. — Les coulées de canons exécutées avec refroidissement rapide ont été les suivantes :
- 1° Un canon de campagne de 7",3 (modèle Zanolini, n« 1004) ;
- 2» Deux canons de campagne de 7”,5 (modèle Rosset, avec âme d'acier, n" 1001 et 1006);
- 3» Un tube de 24 centimètres, du diamètre extérieur de 310 millimètres et du diamètre intérieur de 210 millimètres, ayant une longueur totale de 7“,50 ;
- 4° Un canon de 7%3, modèle du comité, n« 1008;
- 3° Un obusier de 22 centimètres.
- Les canons 1004 et 1008, ainsi que l’obusier de 22 centimètres, ont été coulés en bronze composé, comme dans les fontes ordinaires, de trois quarts de bouches i feu hors de service et de un quart d'alliage neuf, préparé d’avance sous forme de saumons de cuivre et d'étain coulés dans les proportions voulues. On ajoutait en outre les petites quantités de cuivre et d’étain nécessaires pour mettre le bain au titre fixé.
- Le chargement des fourneaux pour les deux canons fut fait au titre de 9,3 d’étain pour 100 ; celui de l’obusier de 22 centimètres, au titre de 10 pour 100, parce que des essais exécutés sur des échantillons prélevés sur les deux premiers canons avaient fait reconnaître que l’alliage était trop doux.
- Les canons n° 1003 et 1006, ainsi que le tube de 24 centimètres, furent coulés en bronze formé de la même manière et au même titre de 9,30 d’étain pour 100, si ce n’est qu’un quart d'heure
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 469 avant la coulée, on y ajouta environ 4 pour 400 de zinc en petits fragments. Cette addition de zinc avait pour but de vérifier si, par la rapidité de sa réduction en vapeur, il pouvait au moins déterminer partiellement la réduction des oxydes qui se forment dans la fusion du bronze, de manière à fournir un jet dans lequel les matières hétérogènes, y compris le zinc lui-même, ne dépasseraient pas 4,1 pour 100 de la masse totale.
- Cet espoir ne fut pas réalisé, comme on le verra par ce qui suit, puisque les analyses postérieures ont montré qu’il existait encore une proportion de plus de 4 pour 4 00 de zinc.
- Les coquilles employées étaient en fonte, aux dimensions extérieures des bouches à feu, sauf un léger excès pour le tournage. Elles furent disposées verticalement, sans réchauffage, l'intérieur était seulement enduit à la brosse d’une couche d’environ un millimètre d’une préparation à peu près liquide. La coulée fut effectuée au centre de la coquille à la manière ordinaire, excepté pour les canons destinés à recevoir une âme d’acier, pour lesquels le jet fut réparti entre quatre orifices situés dans une direction correspondant au vide compris entre la coquille et le tube intérieur ; ce dernier était placé verticalement dans l’axe de la coquille elle-même. Ce tube d’acier était également froid, mais il avait subi une préparation pour assurer son union intime avec le bronze. Les coulées furent exécutées réglementairement et sans ébullition.
- Dans celle de l’obusier de 22 centimètres, on eut malheureusement à regretter la rupture d’une partie de la coquille.
- Par suite l’obusier fut manqué, et l’on obtint seulement un tronçon de culasse suffisant pour fournir des échantillons assez longs pour les expériences de traction.
- Quelques minutes après la coulée, les coquilles étaient rouges et développaient par radiation une chaleur intense.
- Après un quart d’heure les coquilles des canons et celle du tube avaient repris leur couleur naturelle : après une heure le bronze était solidifié, et après trente six heures on extrayait, sans aucune difficulté, la bouche à feu complètement refroidie.
- Caractères extérieurs des bouches à feu. — La coulée des canons avait parfaitement réussi, ils étaient parfaitement sains, avec une surface lisse, sans aucune soufflure ni rugosité. Il en était de même
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- 470 EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- du tube de 24 centimètres, quoiqu’il eût été coulé avec un noyau en terre cuite de 22 centimètres de diamètre. En coupant la mas-selotte et en forant les canons, on trouva un bronze tenace, uniforme, à grain fin et, comme signe de la bonne qualité du métal, on enlevait au tournage des copeaux longs et résistants. L’aspect du bronze, après ce tournage, était celui du meilleur bronze à canons, présentant une teinte légèrement rougeâtre, et ce qu’il importe de noter, on n'y apercevait pas la plus petite tache d’étain.
- Ce bronze avait donc un aspect satisfaisant sous tous les rapports, et de nature à faire naître l’espoir que sa bonté serait confirmée par les expériences mécaniques, dont on va faire connaître les résultats.
- Nombre et espèce des échantillons extraits des canons.—Les échantillons prélevés sur ces canons, coulés en coquille, furent pris dans la masselotte. tandis que dans les canons coulés en terre, on les avait extraits de la masse elle-même des bouches à feu. Les échantillons de l’obusier de 22 centimètres furent pris dans la culasse et dans la partie formée par le bouton de culasse et par son prolongement. Sur chaque bouche à feu, on préleva des échantillons de 200 millimètres de long pour les soumettre aux expériences de traction successive jusqu’à la rupture. Pour celles qui furent exécutées par traction directe, on prit des échantillons courts de 30 millimètres, et par conséquent des mêmes dimensions que ceux qu’avaient fournis les canons coulés
- L'on avait donc 6 coulées en coquille et 28 échantillons pour étudier l’influence du refroidissement rapide.
- Homogénéité du bronze. — L’examen des tableaux particuliers des résultats montre que les différences entre les échantillons o’une même bouche à feu sont assez faibles et bien moindres que celles qu'ont offertes les canons refroidis lentement.
- En effet, en comparant les écarts maximum des résultats fournis par une même bouche à feu avec ceux que l’on a déjà fait connaître pour celles qui ont été refroidies lentement, on forme le tableau suivant :
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- RÉSULTATS PRIXf.ïPAÎTX Écarts maximum des résultats fournis j pour les échantillons d’une même bouche à feu.!
- REFROIDISSEMENT LEST. REFROIDISSEMENT Î!\PIDE.
- Étain pour 100 d'alliage Pesanteur spécifique ! Ténacité kilog. j Dureté degrés. Rapport des sections, p. 100. 1.798 canon n* 1454 0.384 I 1.4 obnsier ne 075 1.7 canon n» 3968 31.7 obusier n® 975 0.325 canon n® 1098 . 0.250 id. n* 1005 L2 Sd. î® 1005 11.8 id. n* 1004 i|
- Il résulte clairement de ce tableau que le bronze coulé en coquille a une homogénéité bien supérieure à celle de l’autre, et que l’étain y est moins inégalement réparti. Cette conséquence est complètement confirmée par l’examen de la section de rupture des échantillons, soit à l’œil nu, soit à la loupe. Le grain parait très-fin,compacte, brillant, et l’on n’y aperçoit aucun indice d’étain ou d’un alliage plus riche en étain. Ce bronze, en somme, a acquis une homogénéité bien supérieure à celle du meilleur bronze coulé en terre. En outre, sous l’action des efforts de traction, les échantillons ont conservé une surface extérieure, lisse, sans proéminences irrégulières comme on les a observées dans les diverses qualités de bronze des alliages essayés.
- Les photographies reproduites dans l’ouvrage mettent ces effets en évidence.
- Un fait caractéristique à noter, c’est que la section de rupture du bronze coulé en coquille n'a pas l’aspect brillant du bronze ordinaire, mais une couleur plus obscure, cendrée et un peu terreuse: mais que. dès que la lime y a mordu, ou qu’elle a été polie, elle présente l’éclat du bronze de bonne qualité.
- Expériences de traction successive jusqu'à la l'upture. — Les résultats moyens de ces expériences sont résumés dans le tableau
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- Résultats moyens tics expériences exécutées par traction longitudinale successivey jusqu'à la rupture, sur des échantillons
- extraits de bouches « feu coulées en coquille.
- (Longueur des échantillons 200 millimètres, section 500 millimètres quarres.) — ntumoiDlSSRMBNT uapwb.
- EFFORT KN XILOGWANNKS par millimètre quatre DK LA SECTION. CANONS DK «MOS CAUBUK. SANS CANONS DK PETIT CALIBRE.
- SANS /. INC. ZINC. AVEC ZINC.
- Obusior do 22°, >i" 1009. Canon do 7.5, '/Uuolmi, 1004. Canon de 7.5, Comité, îoos. Tube de 24 ccnt. Canon de 7.5, UoiMlt, 109$. Canon do 7.5, Kossol, 1006.
- île 3 éciinnlillous US, 240, 550. Moyenne de 3 échantillon* 128, 159,130. Moyenne de 3 £cltonlillons 166,167,168. Moyenne de 3 échantillons 97, 9». 99. Moyenne de 3 échantillons 13s, 139,140. Moyenne de 3 échantillons 160,161,162.
- Il mu j ni. tarin. Moment. P# Un. Moment. Point. Moment. Pmm. Moment. l'un». Moment. tarin
- 1 o.on 0.00 0 .00 0.00 0.07
- 2 o.on 0.00 0.00 0.00 0.20
- 3 o.oo 0.00 0.00 0.05 0.32
- 4 0.10 0.00 0.00 0.18 0.43
- S 0. 20 0.13 0.12 0.30 0.53
- 6 0.30 0.25 0.28 0.40 0.G3
- 7 0.40 0.40 0.12 0.45 0.53 0.73
- 8 0.50 0.50 0.2 G 0.58 0.08 0.83
- » 0.G2 0.05 0.50 0.G8 0.83 0.07 0.93
- io- 0.75 O.BG 0.10 0.77 0.20 0.88 1.10 0.23 1.17 0.13
- 11 0.90 1.23 0.2G 1.15 0.22 (.10 1.53 0.G2 1.55 0.40
- 12 t .05 2.03 U.83 1.75 0.33 1.45 0.28 2.53 1.10 2.18 0.93
- 13 1.35 3.90 2.55 3.03 1.8(1 2.27 0.95 4.23 2.98 3.42 2.0G
- 1 1* 1.90 0.43 7.87 G.42 5.43 4.25 4.23 2.78 8.47 7.00 fi. 08 4.43
- 1& 3.00 1.40 15.37 13.73 12.50 10.G3 7.43 5.87 IG.17 14.42 10.88 9.08.
- IC 4.00 3.12 24.50 22.75 21.15 19.57 12.55 9.87 2 4.88 22.93 17.12 14.93
- 17 7.05 5.72 :$«. 50 3 4.70 32.42 31.00 20.73 18.73 38.60 30.33 2C.32 23.83
- 18 11.87 0.76 40.33 47.00 40.33 44.68 30.08 20.02 64.83 62.00 37.17 34.26/
- EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 473
- X.
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- Pour comparer les résultats de ces expériences avec ceux qui ont été obtenus sur des canons coulés en terre, on a distingué les canons de gros calibre de (‘.eux de petit calibre.
- Canons de gros calibre. — Les résultats à comparer sont réunis dans le tableau suivant, mais on doit taire remarquer que l’obusier do 22 centimètres, n° 1009, coulé en coquille, était au titre de 9,91, c’est-à-dire intérieur à celui des cinq canons, coulés en terre, auxquels il est comparé, et supérieur seulement à celui do l’obusier de 22 centimètres, n® 995.
- Expériences par traction successive jusqu’à la rupture.
- Comparaison des résultats obtenus sur des canons de gros calibre refroidis lentement ou rapidement.
- DÉSIGNATION DOUCHES A PEU. £ | g lj j i i s ! HKSISTANCK BLAST1QUK. If « S i E |l fl 1 «
- B Ü a q s Il e s S? 1 i •g s
- £ Ancien» l Canons J 1784. fourneaux. / do 1 1838. Forme entente. | 15 ©cal. | 1821. 1454 4534 3068 12.77 11.33 10.20 11.45 8.77 8.6T» 8.77 8.73 îo.oo 0.00 0.00 8.33 0.95 0.91 1.00 '(MüF 10527 IBM3 9000 ”«#«7 14.50 l3.10 17.75 15722 15.00 14.30 19.77 72.5 80.0 97.5 83.3 90.1 93.3 01.7 93” 7 5.90 4.80 5.40 5.11 12.0 11.0 12.0 11.67
- Fourneaux j Canon <lc i réverbère. 1 1!> «ni. 1862. Forme j Obusicrdc non enterrée. ( 22 ccnl. 1872. Moyenne» im 905 10.38 0.40 9.03 8.71 8.73 8.72 0.50 9.30 9.40 0.95 0.93 ‘ 0.91 19000 10000 îouôo" 15.30 20.50 17.90 17.00 27.50 22.25 6.05 176.0 113.2 80.7 80.8 85.2 4.60 4.ÜÜ 4.30 11.0 11.0 11.0
- Coulée en coquille. ( übtuiei- de ÎS ceulimèlre») 1871. 1000 I 0.01 8.80 13.00 1.35 9029 26.97 30.18 110.2 80.1 5.80 14.0
- EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 475
- Comparaison des bouches à feu de même titre en étain. — Pour établir une comparaison plus voisine de la vérité, l'on a mis en regard les résultats fournis par l'obusier coulé en coquille avec la moyenne de ceux des bouches à feu coulées en moules de terre non enterrés, et dont le titre moyen était de 9,03 d’étain p. 400 d’alliage.
- L'obusier coulé en coquille est supérieur en densité et en compacité, puisque les vides pour 100 qu’il présentait étaient inférieurs de plus de moitié & ceux des bouches à feu auxquelles il était comparé.
- Le coefficient d’élasticité est à peu près le même dans les deux cas, mais l'effort correspondant à la limite d’élasticité est, pour l’obusier coulé en coquille, de 13 kilogrammes par millimètre quarré, tandis que pour les autres bouches à feu il n’est que de 9\40.
- La ténacité de ce même obusier est supérieure dans le rapport de 27 à 18 ou de 50 pour 100 à celle des autres bouches à feu.
- Il est aussi très-supérieur en résistance à la limite de cohésion.
- Canons de petit catihre. — Le tableau établi sur les mêmes bases que le précédent contient le résumé des résultats relatifs à ces bouches à feu.
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- Résultats moyens des expériences par traction successioc sur des canons de petit calibre coulés en terre ou en coquille.
- DÉS10NATJ0N. BOUCHES A FEU. B -S *1 ANAI.YSK. § | 1 HliSISTANCH KLAST10UK. mont DK RomiRK. Sentie». II II II Sx C iJ: a 11 .2 43 w"°
- •1 a ta 2. T w | 1 S « w 1 a H SI -3 H £ S
- Coulikis (Canon de U*. 1809 0(K> 0.17 8.86 11.00 0.96 11.458 20.00 30.8 254 71.1 4.50 12.0
- eu tcrro.l id. isos 2582 H. 01 * K. (il 7.00 0.33 11 ÛÜO 17.40 19.9 90 88.1 4.10 10.0
- Moyennes 9.04 • 8.75 9.00 0.04 11.229 21.70 28.3 172 79.6 4.30 11.0
- (Canon de 7',S. Comité. 1008 0.28 . 8.73 10.00 0.73 13.698 29.61 40.32 367 73.4 4. GO 11.06
- = [ Iii. /anolini. 100-1 8.00 * 8.04 9.33 0.72 12.958 20.70 31.70 200 79.90 4.20 11.33 \
- jr Moyennes.... 8.91 V 8.09* 9.07 Û.72 13.328 28.1 37.51 313 75.7 4.40 11.50
- = (Canon «le 74,5. Rowet. 1000 9.81 j 1.68 S.M 9.33 3.00 0.333 20.85 23.00 77.50 98.8 5.10 11.33
- \ lil. id.. 1005 0.391.44 K. GO 9.00 0.83 10.838 21.80 23.00 120.7(1 85.2 4.60 11.33
- '31 (Tulic de i-4 cent T. 0.07 1.71 8.08 11.00 1.10 10.000 20.00 31.30 170.00 8.3. il 5.10 12.33
- O Moyennes.... i) ri l.GÏ 8.01 9.78 0.98 10.057 22.90 26.03 124.7 30.7 4.03 11.06
- i
- EXPÉRIENCES SER LES PRINCIPAUX MÉTAUX
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 477
- Les canons coulés en terre sont peu différents de titre, nous pouvons par conséquent prendre la moyenne de leurs résultats.
- Nous distinguons, par ce motif, parmi les canons fondus en coquille ceux qui ne contenaient pas de zinc et ceux qui en contenaient.
- Canons sans zinc. — Les canons refroidis rapidement sont :
- Un peu inférieurs en compacité, ce qui est dû à la grande faiblesse en étain du canon \ 004, dont le titre n'est que de 8,59;
- Un peu supérieurs en élasticité;
- Très-supérieurs en ténacité, c’est-à-dire dans le rapport de 28,1 à 21,7;
- A très-peu près de la même dureté;
- Supérieurs pour l'effort limite de cohésion.
- Les canons coulés en coquille et sans zinc sont donc supérieurs aux autres1.
- Canons aoec sine. -—Ceux-ci sont inférieurs en densité, en compacité et en élasticité, mais ils sont un peu supérieurs en ténacité, en dureté et en résistance à la limite de cohésion.
- En ce qui concerne les canons de petit calibre, coulés en coquille, on peut donc conclure que ce procédé n’a pas une influence bien définie et que ceux qui sont coulés sans zinc sont incontestablement supérieurs aux canons refroidis lentement.
- Expériences par traction directe. — Le tableau récapitulatif suivant contient les résultats moyens des expériences sur des échantillons poussés directement jusqu'à la rupture, pour chaque bouche à feu de grand et de petit calibre, et leur comparaison avec tous les échantillons poussés directement jusqu’à la rupture, pour chaque bouche à feu de grand et de petit calibre et avec tous les échantillons des bouches à feu coulées en terre et soumises aux mêmes épreuves.
- I. La différence enire les deux systèmes n’est pas aussi tranchée avec les canons qu’aveo les Jet* spéciaux. (Pages 4GI et sutv.)
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- Résultats moyens des expériences par traction longitudinale directe à la rupture. Comparaison des bouches à feu coulées en coquille nu dans des moules en terre.
- DÉSIGNATION DOUCHES A FEU. 8^ g -S *1 AXAI.YRU P. 100 DKNSITft. 1 > rupture. TB | I
- J ~ 1 S 1 2.J 5 I1! Sgf 2 a* « '[J Rapport des sections.
- gu os cAi.mrtEs. Cout&|“ •'? ***;1871 (en terre. Moyenne gétâr&Ic..., PETITS CAI.mni». 4 sans {Canon do 7Ù,5. Comité. s 871 ~ xinc.l Id. Zanolini. 187t g* Moyennes » ICwii de 7e,5. noKict. 1871 •ÏÏ • < Id. id.... ri *mc*|Tiibc <lo S4 eent. f 871 u Moyennes 1000 1008 1004 10.07 10.01 9.28 8.81 9.01 “ ; 8.81 8.(8 8.70 8.G5 “to~ H. «7 8.91 8.01 0.07 8.09 1.52 2.31 1.09 4.80 3.27"“ 33.4 21.2 33.4 38.8 “Su 41.2 25.8 43.2 53.2 48.2 mlll. 230.0 181.5 459.0 500.0 479.0 0(0 81.0 80.9 77.2 (il .6 00.4 5.4 4.2 4.3 4.2 T. 2
- îoor. 1005 9.01 9.20 9.18 1.45 1.37 8.00 8.ff7 8.08 8.92 8.79 8.81 8.83 1.97 1.93 27.9 32.5 32.1 33.0 42.8 40.4 39.0 209.0 193.0 323.0 83.0 70.0 70.4 79.4 4.7 4.2 4.9 4.0
- » 9.90 1.11 «.<>!> 8.85 2.38 30.8 342.0
- Coulés on terre. Moyenne générale do ton» le» eanons • 9.91 * 8.75 8.91 1.85 21.0 20.5 213.0 80.5 4.3
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 479
- On voit par ce tableau que pour les bouches à feu de gros calibre, celles qui ont été coulées en coquille sont supérieures à celles qui l’ont été en terre, pour la densité, pour la compacité, pour la ténacité et que l’augmentation de cette dernière propriété est d'environ 50 pour 100.
- Quant aux canons de petit calibre tous ceux qui ont été coulés sans zinc ou avec zinc ont la même supériorité d’environ 50*p. 100 en ténacité, et sont aussi plus durs. Seulement ceux qui contenaient du zinc sont un peu inférieurs.
- En somme, les épreuves par traction directe rendent tout à fait évidents les avantages des bouches à feu refroidies rapidement.
- Si l'on compare les résistances moyennes à la rupture des bouches à feu coulées en coquille, d’après les expériences faites par traction directe ou par traction successive, on a le tableau suivant :
- Comparaison de la résistance moyenne à la rupture de toutes les bouches à feu coulées en coquille et après les expériences de traction directe ou successive jusqu'à la rupture.
- DONNÉES RELATIVES AUX BOUCHES A FEU. j | Expériences de rnplure. ||
- i '..«CT.. | | scctwm*. ij
- i COULÉES EX COQUILLE. ! Obusier de 22*. 1871, n• 1009 h Canon de 7f,û, 1871. n» 1006 ! Id. T‘,5, 1871, n« 1003 j Tube de 24«, 1871, T Canon de 7‘,5. 1871, n* IC<M y Id. 7«,5,1871, n» 1008 Moyennes | pTj | 32'ï 1 32.8 j 33.1 27.0 ! i !l*I y
- 1 8»-° l 2°"t jj
- D’où il résulte que la ténacité est toujours plus grande pour les échantillons éprouvés par traction directe, et en comptant d après les valeurs moyennes, la différence est de 26 pour 100 en plus. Résultats moyens des expériences sur les bouches & feu.
- Le tableau suivant contient les résultats moyens obtenus avec toutes les bouches à feu coulées en terre ou en coquille, à l’excep-
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- 480 EXPÉRIENCES SÜR LES PRINCIPAUX MÉTAUX tion de celles qui contenaient du zinc et sans distinction de calibre. Il fournit le moyen de comparer toutes les moyennes générales des expériences de traction jusqu’à la rupture, soit par efforts successifs, soit par efforts directs.
- RÉSULTATS MOYENS.
- I Ténacité par millimètre quarré de
- section....................kilos.
- Rapport de U section de rupture à la
- section primitive......pour ICO.
- Effort a la limite d’élasticité....
- Allongement élastique.........
- Coefficient d'élasticité......
- Effort à la limite de cohésion...
- Densité..............................
- Vide dans les échantillons pour 100..
- Dureté...............................
- Ténacité par millimètre quarré de
- section....................kilos.
- Rapport de la section de rupture à la
- section primitive......pour 100.
- ;. Densité.............................
- Vide dans les échantillons pour 100.. Dnreté........................
- Des résultats de ces expériences, résultats qui seront confirmés par d’autres que l’on fera connaître plus tard, on peut donc conclure que la rapidité du refroidissement due au coulage en coquille est évidemment avantageuse, puisqu’il améliore la qualité du bronze, et que cet avantage sera encore augmenté par l’accroissement du titre actuel des canons en étain.
- Enfin il convient de remarquer que l’adoption du coulage en coquille, tant pour les bouches à feu de gros calibre que pour celles de petit calibre, aura pour conséquence une économie notable, attendu qu’elle dispensera de la confection du modèle en plâtre, nécessaire pour le moulage en terre, de la confection du moule, de sa cuisson, etc., et qu’avec un nombre convenable de coquilles, on pourra faire des coulées plus fréquentes. En étudiant bien les dimensions intérieures les plus convenables, on évitera les erreurs de confection des moules, et l’on diminuera beaucoup le travail du tournage, puisqu’on pourra réduire la
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- FABRICATION
- CANONS.
- grosseur du bronze de la bouche à feu, dont la surface est parfaitement saine au contact de la coquille.
- TITRE V. — Expériences sur des alliages de bronze ternaire
- FONDUS AC CREUSET ET COMPOSÉS DE CUIVRE, D’ÉTAIN ET DE ZINC.
- Les anciens canons contenant souvent du zinc, en proportion quelquefois même assez grande, et beaucoup de fondeurs considérant cette addition au bronze ordinaire des canons comme avantageuse, en ce qu’elle le rendait plus dur, plus tenace et plus compacte, l’auteur a cru utile d’entreprendre à ce sujet quelques expériences analogues à celles qui ont été exécutées récemment en Russie.
- Mais il a soin de faire remarquer que la facilité avec laquelle le zinc se volatilise s’oppose à ce qu’on en régularise les proportions. 11 ajoute que si des essais particuliers conduisaient à reconnaître que cet alliage améliore les qualités du bronze, il faudrait se garder de conclure à son adoption jusqu’à ce que des essais exécutés sur une large échelle aient démontré que, dans la fabrication des bouches à feu, on peut obtenir une régularité suffisante et éviter d’assez grands écarts de composition d’une coulée à l’autre.
- De premiers essais de coulée au creuset, en ajoutant le zinc, en proportion voulue, à un bain de bronze préalablement fondu, n’ayant donné que des alliages de compositions très-diverses, sans doute par suite de la volatilisation du zinc, M. le colonel Rossct eut recoure à un autre procédé.
- Il fit préparer un alliage de laiton à 3f) pour 100 de zinc et 70 pour 100 de cuivre qui fut coulé en saumons de 13 kilogrammes environ, dont chacun fut ensuite analysé séparément.
- A l’aide de ces alliages à proportions connues, on forma ensuite ceux qui devaient être éprouvés en chargeant d’abord les creusets avec le cuivre préalablement chauffé, puisen y ajoutant simultanément l’étain elle laiton.
- Sous les autres rapports, les expériences sur ces alliages ternaires, dont les proportions ont varié dans les limites de 7 à il pour 100 d’alliage pour l’étain et de 3 à 12 pour 100 pour le zinc, les dispositions et les dimensions des échantillons soumis aux expériences ont été les raêmesque pour les séries précédentes.
- On ne rapportera pas ici les résultats de ces expériences préli-
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- 482 EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- min a ires, et on se bornera à faire connaître les conclusions que
- l’auteur formule ainsi qu’il suit :
- 4° Quand la proportion totale de l’étain et du zinc réunis excède 14 pour 4 00 de l’alliage, elle est dangereuse ;
- 2* Quand la quantité totale d’étain et de zinc n'excède pas 41 pour 100 de l’alliage, la substitution du zinc à une partie de l’étain ne parait pas dangereuse, pourvu qu’elle soit comprise entre 4,0 et 3,0 pour 400 de l’alliage.
- Mais l’auteur reconnaît que ces expérences sont encore trop peu nombreuses pour que ces conclusions soient définitives et qu’il est nécessaire de faire à ce sujet de grandes réserves. Il ajoute que de semblables expériences ne lui semblent pas urgentes, aujourd’hui que par l’emploi du refroidissement rapide on est parvenu à obtenir un bronze binaire supérieur à tous les autres alliages en élasticité, et égal en ténacité et en dureté aux alliages ternaires qui ODt fourni sous ce rapport les chiffres les plus élevés.
- TITRE VI. — Expériences sur le bronze phosphorecx de M. Levi Montepiore.
- L'attention des artilleurs ayant été appelée sur les avantages que présenterait l’addition d’une certaine proportion de phosphore à l’alliage ordinaire qui constitue le bronze, il parait utile de reproduire ici les résultats des expériences qui ont été exécutées à la fonderie de Turin, à la demande deM. Levi Montefiore.
- Ces expériences ont été faites sur divers alliages et sur plusieurs échantillons de chacun. Ils ont été distingués par les marques 4, 4 .S, 2, et 4. Leur composition sera indiquée plus loin.
- Ils avaient tous été fondus au creuset par M. Montefiore dans ses propres ateliers et coulés en coquille.
- Ils avaient la forme adoptée précédemment.
- Ils furent tournés et ramenés aux dimensions indiquées.
- Ils ont été soumis également à des efforts de traction successive jusqu’à la rupture.
- Les résultats moyens des expériences sont consignés dans le tableau suivant :
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- Résultats moyens des expériences de traction successive, jusqu'à la rupture, sur du bronze ordinaire et sur du bronze phosphoreux de M. Afontefiore (novembre 4871).
- Longueur des échantillons 200 millimètres; section 500 millimètres quarrts.
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- 48* EXPÉRIENCES SÜR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- Au sujet de la composition de ces alliages, on peut noter que Je bronze :
- Marqué u° 4, est un bronze ordinaire de canon, contenant une petite quantité de zinc.
- Marqué n° 4.S, est aussi un bronze ordinaire contenant environ 0,5 pour 400 de zinc, et 0,4 pour 400 de pbospliore.
- Marqué n* 2, un bronze contenant 0,7 pour 4 00 de zinc et 4,40 pour 100 de phosphore.
- Marqué n° 3, un bronze contenant 0,6 pour 100 de zinc et 1,10 pour 400 de phosphore; mais il faut ajouter que par l’analyse les deux alliages de celte marque ont paru contenir, l’un 0,623, l’autre 1,347 pour 400 de phosphore. Cette divergence semble cependant accidentelle, attendu que, daDS les expériences, ils ont fourni à très-peu près les mêmes résultats.
- De l’examen du tableau précédent,et des courbes moyennes des allongements momentanés, il paraît permis de conclure que l’échantillon de bronze ordinaire et celui de la marque 4.S, envoyé par M. Moniefiore Levi, étaient de qualité très-inférieure, non-seulement à celle des échantillons de Turin, coulés dans une grande coquille, mais encore à ceux qu’on a cités dans les expériences préliminaires, et qui avaient été coulés dans une petite coquille. Le bronze marqué 4 était aussi assez inferieur à tous les échantillons de bronze binaire ou ternaire coulés dans la grande coquille lors des expériences relatées précédemment, et un peu supérieur seulement à celui qui avait été coulé en petite coquille. Il reste à examiner les résultats des deux alliages marqués 2 ci 3, que l'on comparera à ceux de l'alliage binaire BL.9 (8,81 d’étain pour 400 d’alliage), et avec l’alliage ternaire LN,7/3 (étain 7, zinc 3, cuivre 90). La comparaison forme le tableau suivant :
- INDICATION DES RÉSULTATS. ALLIAGES.
- pnospnoRECx. 1 Marque 2. j.Mai'.;ue 2.1 8LD. i ILK.YttBE. XL t;3. ;
- ,] Analyse pour 100 d'alliage.. .< Zioc j Phosphore j Effort de roptore sot 1a sectloa primitif e kil. 1 Rapport de laseclioo de niplore à la seet. primilite. • Effort à la limite d'élasticité kil. j Alloogenseot à la limite d'élasticité ! Coefficient d'élasteité Effort & la limite de cohésion 11.87 0.73 1.88 32.9 95 9.67 1.00 9670 8.53 6.87 9.31 0.55 i 1.12 39.7 90 7.50 0.78 | 9806 1 8.40 j 6.90 8.81 : 1 33.5 05 9.66 0.90 10733 8.89 4.87 1 13 7.58 !j 2.97 i Üî.9 ! ôî : 10.00 ! 1:00 10000 8.83 5.37 ;
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 48ï li résulte de ce tableau que l’alliage phosphoreux, marqué 2, se rapproche beaucoup de l'alliage ternaire NL.7/3; le surpasse en dureté, lui est égal en ténacité et inférieur en densité ainsi qu'en élasticité.
- L’alliage phosphoreux, marqué 3, est supérieur à tous les alliages essayés, en ténacité et en dureté, mais inférieur cependant à l’alliage BL.9 en élasticité.
- Les conclusions favorables à ces alliages des marques 2 et 3 ont conduit à faire l’expérience des canons en bronze phosphoreux. On rapporte ici les résultats des expériences mécaniques exécutées sur l’un de ces canons.
- ExPÉItlSXCES SUR UN CANON EN BRONZE PHOSPHOREUX.
- En 1872 la fonderie de Turin a coulé en coquille deux canons de bronze phosphoreux de 7e,5, sous la direction même de M. Levi Montefiore. L’essai du n° 1015 était destiné à des expériences comparatives de tir avec les canons suivants en bronze ordinaire de 7e,5, savoir : n°. 092 coulé en terre, canon n° 1006 avec âme d'acier, et canon n» 3012. Ces deux derniers avaient été coulés en coquille.
- Pour l’exécution des expériences des échantillons des formes et de3 dimensions ordinaires furent extraits des masselottes des canons 10(2 et 1015, et soumis à des efforts de traction longitudinale.
- Le tableau suivant donne les résultats comparatifs des expériences.
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- Résultats moyens fournis par les échantillons de deux louches à feu en bronze ordinaire, coulées en coquille, comparés avec une pièce en
- bronze phosphoreux et avec l'alliage phosphoreux n° 6.
- BOUCHES A PEU COULÉES EX COQUILLE.
- par millimètre
- 23!15! 2li00- 3l!â8
- >| 13.” 85
- Allongement corrctpoudint... mill
- Coefficient d'élasticité............
- Effort à la rupture j Primitive... rapporté à la section, 1 De rupiure.
- Allongement à la rupture...
- d’alliage
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. S8ï
- L'examen de ce lablean montre que le canon de 7;,5, n° 1015, en bronze phosphoreux, a été inférieur, non-seulement aux alliages marqués 2 et 3, mais encore très-notablement au canon de 7e,5, n° 1012, coulé en coquille; il s’est trouré cependant supérieur en ténacité à l’obusier de 22 centimètres, n» 1009, et au canon de 9, n° 906, coulés en terre, et inférieur en élasticité à ce dernier.
- Conclusions relatives au bronze phosfhorecx.
- En résumant ce qus l’on aobservéjusqu’ici sur le bronze phosphoreux, on peut dire que, comme bronze à canons, il est peut-être supérieur au bronze ordinaire coulé avec refroidissement lent, mais qu’il ne l’est pas à celui qui est coulé avec refroidissement rapide.
- De plus, en se reportant aux objections faites précédemment au sujet de l’introduction du zinc dans le bronze des canons, on voit que de semblables objections seraient a fortiori applicables au phosphore, puisque celui-ci étant d’une nature plus instable que le zinc, il sera plus difficile d'obtenir une composition uniforme des coulées. La preuve de l'importance de cette objection se trouve dans la différence des proportions de phosphore trouvées dans le bronze préparé au creuset et dans celui qui a été fondu au fourneau à réverbère pour la coulée d'un canon. Cette uniformité de composition serait encore plus difficile à obtenir quand le chargement des fourneaux devrait être fait avec des bouches à feu phosphoreuses hors de service, avec des masselottes et avec des jets dont l’analvse serait d’une réussite difficile et compliquée.
- Enfln l'on doit attendre encore les résultats des expériences sur la résistance au tir, en cours d’exécution, pour s’assurer si la haute température développée parla combustion de la poudre et l’action corrosive de celle-ci ne seraient pas des causes de dégradation et de désagrégation du bronze phosphoreux.
- De plus, quand même ces dernières expériences devraient donner des résultats favorables, je ne conseillerais pas, dit l'auteur, l’adoption du bronze phosphoreux pour les bouches à feu, par suite de la difficulté signalée précédemment d’obtenir avec ce bronze des coulées de composition uniforme.
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- t$S EXPÉRIENCES SCR LES PRINCIPAUX MÉTAUX
- TITRE YII. — Résumé et conclusions oes expériences sur le BRONZE ET SES ALLIAGES.
- De ce qui précède, il résulte clairement que, par le refroidissement rapide, on obtient pour les canons un bronze ordinaire d’une qualité notablement supérieure à celle que fournit le système de la coulée & refroidissement lent que l'on a suivi jusqu'ici pour la coulée des canons.
- En effet, les résultats obtenus avec les échantillons extraits des différents canons coulés en terre ou en coquille, sans addition de zinc, rapportés au .titre III, indiquent pour les canons coulés en coquille un excès de ténacité de 30 pour 100, et une amélioration notable des propriétés élastiques; la dureté seule parait ne présenter qu’une légère augmentation, ce qui est dû probablement à la faible proportion d’étain (8,91 pour 100). Le canon 1012 expé-rimentéledernier, et dans lequel il y avait 10,06 pour 100 d’étain, a présenté une dureté notablement accrue.
- On pense donc qu’on peut avec raison, et sans courir de risques, adopter pour les canons de bronze le mode de couler en coquille. Outre une économie notable dans la fabrication, l’on obtiendra par ce système une augmentation de l’élasticité, de la dureté, et principalement de la ténacité et de l’homogénéité du bronze; l’on aura par conséquent un métal plus propre à supporter les effets des ténsions et des corrosions produites par la poudre.
- En ce qui concerne l’introduction du zinc ou celle du phosphore, l’auteur pense qu’on doit les rejeter, soit à cause de la difficulté d’assurer l’uniformité décomposition, soit parce que, comme cela résulte des comparaisons faites, elles ne produisent pas dans laqualité du bronze une amélioration de quelque importance.
- Une semblable innovation, avant d’étre adoptée, devrait d’ailleurs avoir reçu la sanction de longues et nombreuses expériences exécutées sur des canons soumis aux épreuves du tir.
- Le tableau suivant contient les meilleurs résultats obtenus dans toutes les expériences de l’auteur sur le bronze.
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- CONCLUSIONS GÉNÉRALES.
- D6 l’ensemble des expériences de M. le colonel Rosset. il nous semble résulter quelques conséquences générales qu’il peut être utile de meure en relief.
- 1» L’acier peut être soumis à des efforts qui atteignent et dépassent même un peu les limites de son élasticité, sans qu’après la cessation de ces efforts il ait rien perdu de sa résistance élastique.
- Son coefficient d’élasticité parait même croître en même temps que sa limite d’élasticité s'élève, à mesure que ces épreuves se répètent; de telle sorte que sa résistance élastique se rapproche de plus en plus de sa résistance-à la rupture.
- Ce fait qui, dès 1871, avait été constaté pour le fer par les expériences de 31. Tresca (Comptes rendus des séances de 1 Académie des sciences du 13 novembre), se trouve aussi étendu aux deux métaux les plus employés dans la construction des machines et dans celle des bâtiments et des chemins de fer.
- Il a une grande importance toutes les fois que les constructions sont soumises à des efforts variables, intermittents ou interrompus comme dans les viaducs, les ponts de chemins de fer, etc.
- 11 montre que s’il est plus rationnel, comme le font en général les ingénieurs français, de limiter les efforts auxquels on soumet les pièces de ces constructions, par la condition qu’ils n’atteignent jamais qu’une partie, la moitié, par exemple, de ceux qui, agissant avec continuité, altéreraient l’élasticité, la méthode suivie plus spécialement par les ingénieurs anglais, qui proportionnent les mêmes pièces d’après les résultats d’expériences sur la rupture, conduit, dans beaucoup de cas, à très-peu près aux mêmes di* mensions.
- Mais cette conclusion suppose qu’il y a, comme on vient de
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- EMPLOYÉS A LA FABRICATION DES CANONS. 491 l’indiquer, des alternatives, on pourrait dire des temps de repos dans l’action des efforts. Elle ne serait plus vraie pour des pièces, telles que des poutres, servant de poitrails, employées à soutenir des charges permanentes dans les constructions du bâtiment.
- Dans ce cas, qui se présente souvent, il nous paraît toujours préférable de se baser sur les considérations par lesquelles on s’attache à conserver aux corps l’intégrité de leur élasticité.
- 2* En ce qui concerne les métaux fondus, tels que le bronze, les expériences de M. le colonel Rosset mettent en évidence que ce métal s’énerve, dans certaines limites, sous l’action d’efforts répétés et interrompus, tels que ceux auxquels on le soumet ordinairement dans les expériences d’étude sur son élasticité, d’où il résulte qu’après ces expériences sa résistance à la rupture est toujours moindre que celle qu’il offre quand on le soumet avec continuité à des efforts croissants jusqu’à la rupture.
- Dans le premier cas cette résistance n’est plus que de 18 kilogrammes par millimètre quarré, tandis que dans le second elle s’élève à 22, comme on l’admet généralement dans l’artillerie où les épreuves se font par charges continues.
- Ces différences montrent de quelle importance il est d'apprécier toutes les circonstances des expériences.
- D’une autre part, les observations de M. le colonel Rosset mettent en évidence la supériorité de résistance des bronzes et des canons coulés en coquille, et par conséquent refroidis promptement, sur ceux qui sont coulés en terre et refroidis lentement : les premiers présentant une résistance à la rupture de 32 kilogrammes par millimètre quarré sous des tractions directes, au lieu de celle de 22 qu’offrent les seconds.
- Enfin, l’étude fort attentive que l’auteur a faite des effets de sa liquation montre aussi que dans la coulée des alliages de métaux de degrés de fusibilité différents, il est nécessaire de n’opérer qu’aux températures les plus basses qu’il sera possible d’employer, pour diminuer ces effets en même temps que ceux du retrait.
- L’on voit, par le résumé du beau travail de H. le colonel Rosset,
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- 49Î EXPÉRIENCES SUR LES PRINCIPAUX MÉTAUX, ETC. combien il jette de lumière sur les questions qu'il a traitées, et l’on doit féliciter le gouvernement italien de la libéralité avec-laquelle il a fourni è ce savant officier les moyens d'exécuter une élude qui honore l'arme de l’artillerie italienne à laquelle il ap. parlient.
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- LE FOND DES MERS
- ÉTUDES LITHOLOGIQUES.
- Lithologie du fond des mers, par M. Delesse, ingénieur en chef des mines, professeur à l'École des mines et à l'École normale.
- Par M. Alexis DELAIRE.
- Astitc Élèrt it i’É«o!« ptfvUcfraliJW, S4tfcU-'ro de la Sociv-U (cacique de Frasce.
- Lentement constituées au sein des mers, puis émergées par des mouvements séculaires, la plupart des couches variées qui forment nos continents sont l’ouvrage des eaux, et la Terre est vraiment la fille de l’Océan. Mais les forces de la nature ne se reposent jamais. Miné et attaqué par les vagues sur le pourtour des rivages, le sol exondé subit, sur les montagnes comme sur les plaines, une incessante destruction. Les vapeurs et les nuées que le soleil enlève aux mers équatoriales se condensent dans les parties froides de l’atmosphère. Elles retombent en pluie ou en neige et, coulant sur le sol, elles le corrodent et le dénudent, en charriant sans relâche de nouveaux matériaux qui vont s’accumuler à leur tour dans les bassins océaniques.
- Voir à l’œuvre ces agents qui, sans se lasser, détruisent ainsi pour reconstruire; scruter la composition minéralogique des dépôts sous-marins ou littoraux; connaître les lois de leur distribution au fond des mers et chercher quel rôle la vie elle-même joue dans les profondeurs d’oü elle nous semblait exclue ; déduire enfin de ces observations, au sujet de la constitution des couches anciennes et des déformations qu’elles ont subies, quelques conséquences qui permettent de mieux interpréter les faits que leur élude révèle, tel est le but que nous nous proposons. Les travaux de nos ports ou des embouchures de nos fleuves ont
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- FOND DES
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- plus d’une fois déjà fait sentir la nécessité de ce genre de recherches. Celles-ci ont pris d’ailleurs une importance nouvelle depuis les grands sondages qu'a exigés la pose des télégraphes sous-marins. Elles ont donc, indépendamment de leur attrait scientifique, un intérêt pratique de premier ordre. Aussi doit-on remercier M. l'ingénieur en chef Delesse d’avoir appliqué, pendant de longues années, à l’examen lithologique du fond des mers le soin minutieux, la sûreté de jugement et la rigueur de méthode dont il avait déjà donné des preuves éminentes dans ses précédents travaux. Nous chercherons à exposer ici les résultats auxquels il est parvenu et que ses investigations enrichissent chaque jour de quelque complément nouveau.
- Nous examinerons d’abord, à l’aide d’exemples choisis sur nos côtes, l’origine, la nature et la répartition des dépôts. Nous appliquerons ensuite ces notions générales à l’étude des mers actuelles dans l’Ancien et le Nouveau-Monde. Nous tâcherons ensuite d’esquisser la géographie de la France aux diverses époques géologiques, et d’apprécier les déformations qu’ont subies, depuis leur dépôt sur notre sol, les anciennes formations marines; enfin, nous résumerons brièvement les conclusions générales que suggèrent ces études.
- I
- L’OR'GIXE ET LA RÉPARTITION DES DÉPÔTS MARINS.
- 1. Traits généraux du relief sous-marin. — Les montagnes et les vallées qui accidentent nos continents se prolongent sous l’océan, et leurs formes peuvent être figurées sur nos cartes par des courbes de niveau, comme le relief du sol émergé. A l’aide des sondages dont les résultats sont consignés sur les cartes hydrographiques, M. Delesse a tracé ces courbes de niveau pour les mers principales du globe. On reconnaît, à leur inspection, que les dislocations de l’écorce terrestre ont affecté le fond de l’océan non moins que les continents; les chaînes de montagnes, comme les Alpes et les Pyrénées, s’y font sentir aussi bien que les val-
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- FOND
- MEUS.
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- lées de fractures, comme la fosse du Cap-Breton, dans le golfe de Gascogne. Les grands bassins océaniques, l’Atlantique et le Pacifique, semblent, au surplus, les premières dépressions qui aient accidenté l’écorce au moment de sa consolidation primitive. Les dislocations postérieures, ainsi que les phénomènes éruptifs sous-marins, ont amené le déplacement violent des eaux et provoqué d’immenses ravinements accompagnés d’un transport de matériaux. Mais, en outre, une double action d’érosion s’exécute sans cesse. La plus active a lieu près de la surface, entre la basse et la haute mer; et les vagues, soulevées par les vents et les marées, en sont les agents. Il en résulte des terrasses qui bordent la plupart des continents et des îles; comme le remarque M. Delesse, ces terrasses sont d'autant plus étendues qu’elles ont une origine plus ancienne. Ainsi elles tonnent des soubassements très-nets autour des terrains paléozoïques de la Bretague et de l’Irlande, de la Nouvelle-Écosse et de Terre-Neuve; elles sont au contraire très-étroites sur les terrains secondaires ou nummulitiques, au pied des Pvrénées et surtout des Alpes.
- Les courants sous-marins, principalement les courants permanents, en relation avec les vents dominants, produisent des érosions beaucoup moins énergiques, mais réparties sur de vastes surfaces. Souvent ils provoquent aussi la formation de collines de sable, parfois alignées; telles sont notamment celles qui se trouvent dans le Pas-de-Calais et dans la mer du Nord. Enfin, la nature des roches exerce naturellement ici une influence importante. Les côtes composées d’éléments meubles, faciles à désagréger, à délayer ou à dissoudre, sont largement échancrées ou découpées par des golfes : telles sont les argiles wealdiennes et les marnes jurassiques de l’Aunis, les argiles et la craie de Normandie. Au contraire, les roches résistantes, comme les granités, donnent lieu à des promontoires (Bretagne, Cotentin...).
- Une coupe faite normalement à une côte et suffisamment prolongée montre en général une pente moindre sur le continent que sous la mer, quoiqu’à la vérité les terrasses très-développées puissent masquer ce résultat. On s’explique aisément l’accroissement de la pente, puisque, d’une part, la profondeur moyenne des mers surpasse la hauteur des montagnes les plus élevées, et
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- que, de l’autre, les dénudations produites à la surface des continents par les variations de température de l'atmosphère, par la pluie, les neiges et les eaux courantes, sont incomparablement plus énergiques que les érosions exercées par la mer sur son propre fond Cette même différence dans les actions d’érosion fait comprendre l’atténuation des reliefs sur le fond des océans. Tandis que l’atmosphère et les eaux météoriques tendent à exagérer les accidents de la surface terrestre, les eaux de la mer n’attaquent que faiblement leur bassin, et, de plus, tous les matériaux enlevés aux continents par les rivières ou par les vagues sont charriés dans l'océan et vont en combler les abîmes. La vase, qui se rend dans les profondeurs, représente le principal dépôt; et l’étude des terrains anciens montre qu’elle a toujours prédominé dans les formations marines. Les sables s’accumulent en remblais gigantesques aux abords des côtes. Il est donc naturel que les courbes horizontales, dont les contours dessinent le modelé du fond des mers, soient plus simples que celles du sol émergé : elles indiquenten général de vastes bassins peu ondulés : c’est seulement au pied des grandes chaînes qu’elles accusent, par leurs sinuosités rapprochées, des accidents prononcés de relief.
- 11. Agents principaux gui produisent les dépôts marins. — Ainsi, tandis qu’en certains points les érosions dégradent les fonds de mer, soit pour mettre le roc à vif, soit pour déplacer d’anciens matériaux meubles, sur d’autres points s’accumulent des dépôts. Ceux-ci peuvent être chimiques, mécaniques ou organiques. Parmi les agents qui les produisent, les uns sont extérieurs à l’écorce terrestre, comme l’atmosphère, les eaux douces et les eaux marines; les autres sont intérieurs, comme les eaux souterraines, les éruptions et les dislocations. Précisons eu quelques mots l’action de chacun d’eux.
- Agents extérieurs. — L’atmosphère, par ses intempéries.
- ). Dans les régions tropicales notamment, l'abondance des plûtes, leur violence et leur inégale répartition, suivant les salions, rendent irrésistibles leurs effets destructifs. Dans rHimalaya de Sikkim, des ravins de 2000 à à 000 mètre.* ont été creusés par les eaux. Les cote», au contraire, sont protégées contre le» vagues par une épaisse bordure d’alluvions. (Remit de Géologie, \. X. 1$?4, p. 200.)
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- provoque la destruction du sol émergé, notamment des pentes montagneuses et des falaises. Les vents soulèvent les sables en dunes, IransportentdespoussièresetdéterminentdescouranLsdans la mer. Les vapeurs, suspendues dans l’air chaud, condensées par le refroidissement, alimentent, à la surface, les glaciers, les sources et les rivières, tandis qu'une partie de la pluie, pénétrant dans la profondeur, y circule en nappes souterraines. —Les rivières rongent sans cesse leur lit, souvent fort inégalement, sur les deux rives. Elles charrient leurs alluvions avec une puissance de transport qui décroît avec la vitesse; ainsi, elles déplacent les blocs en temps de crue; les cailloux cheminent sur le fond en rides ondulées; le sable est entraîné même pendant l’étiage; enfin, les limons ténus sont emportés jusqu’à la mer1. La nature minéralogique de ces matériaux qui vont grossir les dépôts sous-marins, dépend nécessairement des roches du bassin hydrographique, et surtout*des plus voisines. Au surplus, les alluvions, anguleuses et grossières en amont, varient sur un même point à l'étiage ou en grandes eaux. Le quartz hyalin est de beaucoup le minéral le plus abondant; puis viennent le silex, la meulière et les autres variétés de la silice; l’argile provenant de la décomposition des .feldspatlis; enfin, le carbonate de chaux, qui peut être assez rare même dans un bassin contenant des roches calcaires, et qui fait d'ailleurs complètement défaut dans un bassin granitique. Comme minéraux relativement exceptionnels, on rencontre, dans les dépôts de rivières, les micas, le fer oxydulé, le grenat, le péridot, l’amphibole, le pyroxèue, et parfois même le zircon, le corindon et l’or. Sur un bassin calcaire, le carbonate de chaux est en proportion notable, à moins que, trop fortement trituré, il ne soit emporté avec les limons ténus. Quelquefois aussi cet élément est introduit par des sources incrustantes qui sourdent dans le lit du cours d’eau. La lutte de la rivière et de la mer provoque, aux embouchures, la formation de barres ou de deltas sur les côtes plates et les mers tranquilles, tandis que, sur les rivages escarpés ou les mers agitées, il s’élève à peine quelques
- I. Les «(Tels variable» des cours d'eau sur les sols perméables on imperméable?, el les lois de l’alluvionnement ont été étudiés ici même, pour une région spéciale, d’aprcs les beaux travaux de M. Belgrand. Voir t. IX, n® 33, Les Phénomènes diluviens dans le bassin de la Seine, et t. X, n» 33, l'Hydrologie du bassin de la Seine.
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- bancs de sable. Aussi les grands ports sont-ils d’ordinaire placés soit au pied des côtes montagneuses [Toulon, Cherbourg, Gênes), soit, mieux encore, aux embouchures des fleuves, pourvu que la marée en déblaye sans cesse les abords (Bordeaux, le Havre, Liverpool, New-York). Les eaux douces constituent en outre des lacs, et, mélangées avec des eaux marines, des étangs littoraux. Les dépôts qui y prennent naissance varient nécessairement avec les roches des rives et les apports des cours d’eau; ils peuvent s’accumuler en pentes inclinées sur les rivages abrupts. Les mollusques n'v sont abondants que si le sol de la région peut fournir du carbonate de chaux; cependant l’intervention de la marée amène, le long du littoral, une plus forte proportion de cet élément des faunes lacustres et marines. — La mer joue naturellement le premier rôle dans la production des dépôts marins. Les eaux, par leur grande densité, leur salure et les violentes impulsions qui les animent, exercent de puissantes érosions. LeS vagues assaillent le rivage, déferlent eu tourbillons ou se brisent dans la profondeur en produisant des flots de fond. Leur force de déplacement diminue rapidement au-dessous de la surface : aussi les galets s’accumulent au niveau supérieur des marées, tandis que les débris fins sont entraînés au large, d’autant plus loin qu'ils sont plus ténus. La distribution générale de la température et ses variations périodiques, join'es aux vents dominants et à la configuration des côtes, notamment les différences de température et de densité entre les eaux des régions polaires et celles des régions équatoriales, engendrent des courants permanents, périodiques ou accidentels. Bien qu’ils ne déplacent que des matériaux fins, ils sont d’une extrême importance par l'extension de leurs effets. Ils peuvent être comparés à des fleuves qui traversent les mers et, malgré leur vitesse, remanient leur lit, tantôt décapant les fonds, tantôt les recouvrant de dépôts meubles, détachés des côtes équatoriales par les vagues ou arrachés aux terres polaires par les glaces. Ils ont peu d’action sur les atterrissements littoraux, qui sont surtout réglés par les vents, par les marées, par les apports charriés sur le fond des fleuves et des cours d’eau ; mais ils contribuent spécialement aux formations pélasgiqueset leur donnent une constance remarquable sur de vastes étendues.
- Agents intérieurs. — Les eaux météoriques ne s’écou-
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- lent pas toutes à la surface : une part considérable filtre à travers le sol émergé et se rend souterrainement dans le bassin des mers. Ces eaux, venues de l'intérieur de la terre, apportent aussi leur tribut aux dépôts, et surtout elles provoquent, en raison de leur température, des effets chimiques tant sur leur parcours qu’à leur point d'émergence. Telle est souvent l’origine des dolomies, des gypses, des amas de sel gemme ou des tuffs calcaires. Le carbonate de chaux, contenu dans les eaux, peut se précipiter soit par concentration, soit surtout par refroidissement. Ainsi les courants superficiels venus de l’équateur sont refroidis par les contre-courants polaires inférieurs et perdent leur carbonate de chaux. Cette précipitation s’opère fréquemment dans les profondeurs, puisque les eaux y sont à la fois plus salées et plus froides. Elle est encore favorisée mécaniquement par le dépôt de la vase qui, en se précipitant sur le fond, entraîne avec elle le carbonate de chaux. — L’étude géologique des terrains montre souvent des assises entièrement composées de matériaux rejetés de l’intérieur de la terre, remaniés par les eaux, puis épanchés au loin par les courants. Tel est le cas pour tous les tuffs basaltiques ou tracliytiques et le3 couches de cendres ou de ponces volcaniques. Dans les mers actuelles, ces phénomènes, essentiellement locaux, sont assez rares; mais ils donnent lieu à des dépôts nettement distincts et toujours intéressants, qui acquièrent de l'importance dans les régions volcaniques, surtout lorqu'il existe, comme dans les mers de la Sonde, des volcans sous-marins. Notons en passant que les argiles éruptives paraissent le plus souvent dénuées de carbonate de chaux, tandis que les débris coquilliers en introduisent une proportion notable dans les argiles sédimentaires. — Enfin, les grands mouvements provoqués dans l’écorce terrestre par les tremblements de terre, les éruptions ou le soulèvement des montagnes font sentir leur effet dans les bassins océaniques, soir, par la trépidation ou la dislocation des parois, soit par l’agitation soudaine des eaux. Le surgissement des grandes chaînes a provoqué, pendant les périodes anciennes, une immense accumulation de débris, un reflux des eaux souterraines sur les continents, et le déplacement brusque d’énormes flots diluviens.
- Les êtres vivants apportent aussi leur contingent aux dépôts sous-marins. D’abord ils concourent activemen i à détruire même
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- les granités les plus résistants. En outre, ils élaborent le calcaire qui se retrouve dans leurs dépouilles, parfois si abondantes: coquilles brisées, amas de forain in itères, bancs d’huîtres, récifs de polypiers; ces derniers, par leurs atolls, constituent dans l’Océan des archipels entiers. Quant à la silice, elle provient des spiculés d'éponges et des carapaces des diatomées ou des poly-cistinées, petits êtres infiniment variés dans leurs formes étranges. Les débris d’algues et de plantes marines fournissent aussi leur apport de matières minérales, notamment les nullipores, si riches en calcaire. Enfin, les ossements des vertébrés marins et terrestres, beaucoup plus rarement conservés, peuvent introduire des phosphates; tandis que les végétaux, dans des conditions favorables, se transformeront en couches charbonneuses.
- III. Nature minéralogique et répartition des dépôts. — La répartition des dépôts varie nécessairement avec leur nature. C’est seulement près du rivage, là où l'agitation des eaux est le plus énergique, que se rencontrent les galets et les graviers, mélangés de coquilles : ce sont essentiellement des dépôts mécaniques et organiques. Les débris microscopiques, de beaucoup les plus abondants, s’accumulent au contraire dans les profondeurs et s’étalent, par l’effet des courants, sur des surfaces considérables. C’est aussi dans les grands fonds , que se produisent surtout les dépôts chimiques.
- Tous les agents dont nous venons d’énumérer rapidement les influences sont extrêmement complexes et irréguliers : les courants et les vents, les tremblements de terre et les éruptions, la répartition inégale des mollusques sur les divers fonds... Il n’est donc pas étonnant que les dépôts varient d’un point à un autre. Néanmoins, ce qui frappe plutôt dans l’étude minéralogique du fond des mers, c’est la constance des formations sur de vasteséten-dues. Sur un même point cependant, diverses causes tendent à produire des variations. D’abord le dépôt littoral, formé à marée haute, diffère de celui de marée basse. Le premier a des éléments plus gros, moins triturés, moins uniformes; il est étroit et change suivant les détails mêmes de la côte. Le second est bien plus constant, quoique les grandes marées, et surtout les marées d’équinoxe, y amènent aussi des modifications. Les courants et
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- SOI
- les vente, par leurs changements aux diverses saisons, contribuent aux mêmes effets, ha plupart de ces causes de perturbation sont, on le voit, soumises à une certaine périodicité qui ramène dans les dépôts des alternances répétées. Il en a été de même durant les périodes anciennes, et, à une même époque géologique, on voit souvent sur un même point des couches argileuses alternant périodiquement et à intervalles égaux avec des couches calcaires; quelquefois les changements dans la nature minéralogique des couches s'accusent par des lits de graviers et de galets et la faune se renouvelle en même temps. Ces variations, qui se sont succédé sans doute à des intervalles immenses, paraissent elles-mêmes périodiques. Les dépôts des grands fonds sont beaucoup moins affectés par ces diverses causes.
- Non-seulement les dépôts de marée haute et de marée basse diffèrent habituellement par leur structure physique, le premier étant en général plus gi-ossier que le second, mais ils se distinguent parfois aussi sous le rapport minéralogique. A la vérité, ils empruntent l'un et l’autre leurs éléments aux roches du bassin hydrographique ou de la côte qui le délimite; et l’inspection de la carie géologique d'une région permet de prévoir la composition des dépôts littoraux de ses rivages. Néanmoins celui de la marée haute se distingue souvent par une teinte ocreuse qui provient d’une légère oxydation. En outre la trituration, que les vagues ne produisent énergiquement qu’à leur niveau supérieur, tend à entraîner les matériaux tendres et à faire prédominer, dans les laisses de basse-mer. les éléments les plus résistants. Tel est, par exemple, le quartz hyalin : ainsi, sur les côtes de Normandie, le cordon littoral est composé de galets provenant des silex de la craie, tandis que plus profondément on rencontre un sable où le quartz hyalin l’emporte même sur le silex. Il en est de même sur la plage de Bayonne pour le quartz hyalin et la lydienne, et a fortiori sur les côtes granitiques de la Bretagne et du Cotentin, où le quartz hyalin est associé au feldspath. Avec le calcaire qui est une roche très-tendre, la différence serait encore plus marquée; toutefois, comme le carbonate de chaux ne provientpas seulement du rivage, mais qu’il est surtout fourni par les mollusques très-abondants près du littoral, sa proportion augmente le plus souvent dans le dépôt de marée basse. Le tableau
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- suivant résume à cet égard les nombreux résultats obtenus par MM. Delesse et Besnou.
- LOCALITÉS. CARBONATE DE CHAUX.
- “**i*". i I b““-
- , Saint-Nazaire, à la Ville Martin 1.82 l ! 5.22
- î Belle-lsle, i-ointe des Poulains 15.40 1 68.50
- I1 Id. le PalaU | | 42.10 45.10
- j Presqu'île de Toulloguet, Noquegou ! | 85.00 1 80.50
- : Baie de Berl heaume ; 28.18 i i 29.80
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- 1 Troutille, à l’ouest de la jetée i | 52.80 20.45
- ! Boulogne-sur-Mer. l’embouchure de la Liane...1 . ! 4.31 1 i 1 8,77
- La différence en faveur du dépôt de marée basse s’accuse et sur les côtes granitiques de la Bretagne, oii le calcaire a une origine organique, et sur les rivages crayeux delà Normandie, où le dépôt de marée haute ne saurait retenir la roche trop friable. Mais il peut arriver, d’après la nature du calcaire ou la disposition des falaises, que le dépôt de marée haute, formé près de9 escarpements, conserve une forte proportion de carbonate de chaux. C’est ce que montrent les plages de Saint-Jean-de-Luz, de Biarritz, de Trouville et du Bas-Boulonnais. Le même effet est dû quelquefois à une accumulation exceptionnelle, vers le niveau de la haute mer, de mollusques ou de végétaux incrustés de calcaire : ainsi, des nullipores sont émergés sur quelques points du littoral breton, et des bancs coquilliers sont relevés U l’embouchure de la Canche.
- Puisque le carbonate de chaux augmente en général dans la profondeur, il est naturel que les dépôts des vives eaux en con*-tiennent plus que ceux des mortes eaux, car les grandes marées se meuvent entre des limites plus étendues.
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- LE FOND DES MERS.
- 503
- i LOCALITÉS. CARACTÈRES DU DÉPÔT LITTORAL. CARBONATE il DE CHAUX, i ~™:\
- Boulogne... Sable quartzeux, avec glauconie et i
- coquilles i.l 7.3 j
- : Saint-N alerv, Sable qnartzeux , avec elauconlc el
- en face le mût coquilles 0.4 9.3 j|
- i des signaux. j
- j Calais Sable qnartzeux, avec glauconie,
- silex, mica argenté cl coquilles.. T.7 S.9
- i Dunkerque, Sable gris jaunâtre, avec sitex, gluu-
- à SOO™ à l’est conie, mica argenté 0.4 12.9
- Dunkerque, Sable nris verdâtre, avec silex el
- à à l'ouest glauconie 12.0 11.0
- du port.
- IV. Exemples de dépôts littoraux. — Sans entrer dans l’étude minutieuse des dépôts du littoral, il n’est pas sans intérêt de justifier les considérations précédentes par quelques exemples choisis sur nos côtes et faciles à contrôler.
- Méditerranée. — A l’embouchure du Var, la plage est formée de galets provenant des poudingues du terrain tertiaire supérieur; quant au gravier littoral, il est constitué surtout par des calcaires bleus néocomiens et par des calcaires blancs, compactes, associés à des minéraux accidentels :
- Calcaire argileux, noir bleuâtre...
- Calcaire gris ou blanchâtre......
- Dolomie caverneuse...............
- Grès gris, blanc ou violacé......
- Grès quartzeux et feldspathique...
- Quartz hyalin....................
- Quartz jaune ou rouge violâtre....
- Protogine et débris granitiques...
- Porphyre quartzlfère vert brunâtre Schiste micacé grisâtre..........
- 99.4
- Entre Saint-Nazaire et Marseille, au pied des calcaires jurassiques ou crétacés qui forment la côte, le carbonate de chaux entre
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- 504 LE FOND DES MERS,
- pour moitié dans le dépôt; le reste se compose de quartz hyalin,de silex et de mica argenté. Le massif granitique des Pyrénées donne aux dépôts de son voisinage une composition qui accuse nettement leur origine :
- Anse Perefite :
- Quartz hyalin en grains anguleux........................... 31. t
- Quartz hyalin gris ou noir, en grains arrondi»............. 41.4
- Micaschiste gris avec paillettes de sérielle, en grains roulés. 8.3 Schiste micacé quartzeux, gris-verdâtre, argenté, eo plaquettes arrondies..................................... I •'
- Schiste fetdspathique et micacé, gris verdâtre.............. 5.7
- Gneiss blanc grisâtre, en grains arrondis.................. $.2
- Débris de coquilles........................................... 0.6
- 100.0
- Là, comme au pied de l’Esterel, on peut vérifier, par la faible proportion de feldspath, combien ce minéral disparaît facilement par la trituration et l’usure des débris.
- Océan. — Nous constaterons sur les rivages de l'Océan la même relation entre le dépôt littoral, les roches de la côte et les graviers des cours d’eau du bassin. Le sable blanc-jaunâtre de Biarritz est essentiellement formé de quartz hyalin et de quartzite noir (lydienne) provenant des crêtes des Pyrénées. Ici, malgré le voisinage des falaises calcaires, le dépôt est très-pauvre en carbonate de chaux, parce que les vagues, bien plus violenles que dans la Méditerranée, usent promptement tous les matériaux friables et en entraînent tous les débris fins. Le dépôt des Landes est un sable quartzeux avec quelques fragments A’alios1 et d’ar-gilite, associés à des roches pyrénéennes. Ce sont les éléments mêmes du terrain pliocène que les vagues désagrègent très-rapidement. Sur les côtes de l'Aunis, les roches calcaires, crétacées ou jurassiques, les argiles du lias, les marnes oxfordiennes ou
- 1. Vallos est un grès quarlzeux brun noirâtre, cimenté par les matières organiques. quelquefois chargées d’hydroxyde de fer, qui ont filtré i travers la couche perméable; il forme une assise continue ù quelques décimètres au-dessous de la surface. C'est, d'après M. Fayc (Académie des Sciences, 25 juillet 1870), le dépôt d’étiage de la nappe souterraine qui, après avoir imbibé la masse des sables pendant l’hiver, s’abaisse à la profondeur d’un mètre environ en temps de sécheresse.
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- LE FOND DES MERS.
- 505
- kimméridiennes, forment un dépôt spécial, la terre de Bri. C'est une marne très-sableuse avec des grains de quartz, de l’argile verte ou grise et des débris de mollusques. Aux Sables-d’Olonne, on retrouve les éléments granitiques.
- Sable, essentiellement quarizeux, qui a passé à travers le tamis. 86.50
- » Quartz hyalin grisâtre................................... 0.75
- Partie restée I Quartz opaque brun jaunâtre.............................. 3.80
- sor < Gneiss, quartz et orlhose................................ 3.95
- le tamis, j Micaschiste gris à mica argenté.......................... 3.05
- 1 Coquilles brisée*........................................ 1.05
- 100.00
- Le dépôt formé par la mer sur les côtes de Bretagne, empruntant ses éléments aux schistes cristallins ou aux terrains granitiques, contient en majeure partie du quartz hyalin. (Voir ci-dessous a.) Souvent le feldspath orthose est associé au quartz en proportion suftisante pour former une arkose (b) ; ailleurs, au contraire, surtout près des rivières dont le bassin est schisteux, la vase prédomine (c). Enfin, bien que toutes les roches de la presqu’île Armoricaine soient très-pauvres en carbonate de chaux, les mollusques et les végétaux (nullipores) qui pullulent sur leurs prolongements sous-marins, donnent, en beaucoup de points, des dépôts qui constituent de riches amendements calcaires, nommés tanlôt traèz ou tangue (arène ou marne coquilîière), tantôt maërl (débris de végétaux encroûtés de calcaire) (c).
- a. — Baie de Bourgneuf; Le Sableau, près de Noirmoutiers.
- Quartz hyalin gris, avec quelques grains de quartz opaque coloré. 71.1 Débris de gneiss {feldspath rose et blanc, quartz hyalin, micas). 19.4
- Mica blanc argenté et mica tombac.............................. i .0
- Coquilles brisées.............................................. T. G
- Partie soluble dans l’acide chlorhydrique...................... 0.9
- I0P.0
- b. — Hoëdic.
- Quartz hyalin grisâtre en grains anguleux............... *2.2
- Débris granitiques : orlhose blanc nacré, quartz grisâtre,
- mica en paillettes...................................... 47.8
- Mica blanc argenté et paillettes noirâtres................. 0.2
- Coquilles................................................ 10.0
- To0.2 33
- X.
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- c. — Belle-Isle; le Palais.
- Sable surtout quarlzeux passant sar le tamis................ 27.0
- (Quartz hyalin grisâtre.................................. 12.1
- Quartz hyalin gris brunâtre............................ 0.9
- Schiste micacé gris verdâtre, avec sérielle.......... 12.1
- Coquilles brisées.................................... 4.9
- Mâerl jaune clair et grisâtre......................... 49*0
- 100.0
- Le maërl est exploité sur une grande échelle à Morlaix; et, dans la baie de Cancale, on enlève annuellement 500,000 mètres cubes de tangue, contenant 50 pour 100 de carbonate de chaux.
- Les mêmes remarques s’appliqueraient aux dépôts du Cotentin. Dans la vaste baie que les érosions de la Seine et l’effort des marées ont ouverte entre Barfleur et Étretat, la côte est formée de terrains secondaires. Le calcaire domine de Yalogne à Hon-fleur, et les dépôts sont tous fort riches en carbonate de chaux. La Seine s’engorge par des atterrissements rapides de sables vaseux. On peut en juger par l’exemple de deux villes dont les ports sont depuis longtemps livrés à la culture : Lillebonne, l’ancienne station des flottes romaines, et Ilarfleur, si florissante sous Charles Y, déjà ensablée sous François Ier. Ces effets ont été mieux mesurés encore dans l’exécution même des beaux travaux de l’endiguement de la basse Seine \
- Au delà du Havre, les falaises crayeuses, avec leurs bancs de silex et les sables de leur base, comme aussi les calcaires jurassiques du Bas-Boulonnais, donnent des dépôts toujours riches en quartz, parce que le calcaire est détruit et dissous par les eaux de la mer.
- Cap la Hève.
- Quartz byaün en grain»......................... ?0
- Silex en fragment» anguleux..................... 3
- Glauconie...................................... 1T
- Coquille» brisées et colcairo................. 10
- SCO
- 1. Voir !« travaux de 3131. Baudc et Beaulieu, et les procès-verbaux de 1*enquête de 1850. sur les projets d’endiguemeul de la Seine maritime, de la Mall-lerayj jusqu'à Tancirville.
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- LE FOND DES MERS. 807
- Fécamp.
- Silex en fragments anguleux..................... 07.2
- Quartz hyalin roulé............................. 18.2
- Glauconie....................................... 0.6
- Coquilles brisées........................... 14.0
- 100.0
- Ault.
- Quartz hyalin en grains............................. 60.5
- Silex blanc ou jaunâtre, en fragments, quelques-uns
- rouge grenat..................................... 11.9
- Gïauconle, avec quelques silex noirs................. 0.9
- Coquilles brisées et calcaire....................... 19.8
- Perle él substances dissoutes........................ 0.9
- 100.0
- A l’embouchure de la Candie le dépôt s’enrichit exceptionnellement en carbonate de chaux, du à des apports de coquilles.
- Canch.
- Débris de coquilles marines...................... Gü.4
- Silex anguleux, gris blanc et jaunâtre........... 21.9
- Grès blanc et un peu de liraonile roulée......... 5.8
- Sable fin de la plage............................ 5.9
- 100.0
- Dans le Bas-Boulonnais, au cap d'Alprech par exemple, on a la même abondance de carbonate, mais le quartz y remplace le silex.
- Alprech.
- Carbonate de chaux............................. 57.8
- Quartz cl un peu d’argiie...................... 35.2
- Débris divers et pSrtc......................... 4.3
- 100.0
- Le sable quartzeux du cap Grisnez peut être pris pour type des dépôts littoraux du Boulonnais.
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- 508
- MERS.
- Gris-Nez.
- Quarts hjalin et quelques fragments
- Glauconie et un peu de quartz......
- Coquilles brisées..................
- Perte et partie dissoute...........
- Sur les rivages de la mer du Nord, depuis Dunkerque jusqu'en Hollande, le dépôt littoral est sableux, à grains réguliers de quartz hyalin, avec quelques débris de coquilles. Mais la mer emprunte principalement le sable aux terrains tertiaires de la côte et du bassin ; le dépôt conserve donc un caractère local. C’est ainsi que vers Dunkerque le silex et la glauconie se montrent en abondance; près d’Ostende le silex devient rare et la glauconie reste eo grande proportion; sur la côte des Pays-Bas, ce sont les fragments d’orthose, le grenat et le mica qui apparaissent dans les sables quartzeux.
- Y. Exemples de dépits sous-marins. — Après avoir étudié les dépôts littoraux de la France et leurs variations dans les limites des marées, proposons-nous de pousser plus loin cet examen et de comparer les formations sous-marines à celles du rivage.
- Méditerranée. — Dans la Méditerranée, comme dansles mers intérieures, peu soumises aux agitations des marées, une légère différence de profondeur suffit à produire des changements physiques ou chimiques dans le dépôL (isthme des Sableites). Ainsi le carbonate de chaux est plus abondant dans la profondeur s’il est dù surtout aux mollusques (Cannes, golfes de Fos et des Saintes-Maries); il domine au contraire vers le rivage s’il est emprunté aux roches de la côte ou du bassin (isthme des Sa-bîeües, golfe de Marseille); sa proportion est d’autant plus grande que le dépôt sous-marin est moins éloigné de roches calcaires (golfes de Marseille, de Fos et des Saintes-Maries). Quelques exemples, résumés dans le tableau suivant, suffisent à mettre en évidence ces règles déduites d’un très-grand nombre d’observations.
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- CorniHtntiwin du drfiùl liUoritl et. du dépôt soiis-mtirvi (mkditkhuanék).
- LOCALITÉS. l'nlMltar. OAIUCTfiRES PHYSIQUES. CARACTERES MINÉRALOGIQUES. f-irhmtc. llOidu.
- J S X H MK DKS KABI.KTTF.R 0 Gravier à grains aplulis.... Quarlr.ilo brun en pluipictlcs, micaschiste !
- (rade iln Toulon) brun rougeâtre; mica sérielle eu lo- mellcK S.3 «
- ht. au S.-K. île Toulon,.. | loue. 3* 33’ l‘*r | 1.1. A3* AS* Su 1 île brun jaunâtre Plaquettes arrondies du inirasehbte brun ou gris; mica sérielle
- 2.0 00.0 |
- 0 Sable graveleux Arkose rose grisâtre, mica jaunâtre et brun tombac
- (Uolle île la Napoulc à S kil. de) 0.6 87.3
- 3 O® Sable fin, grisâtre, piquclé de
- , . „ ( long. 4° 36' ld. par J |#L 43“ 3i’ noir Miras blanc argenté, vert, brun (ombau: feldspath orlhosc, rose et blanc
- 13.3 8i>, «
- uabseii.i.k (rade île) 0 Subie tin grisâtre, à points
- extremilu du l'rnilo. noirs cl roses Calcaire bianc; grains do fer oxydulé; grenat brun rougo Irnnsparcnt
- (iO.t; 37.fi
- ld. A 100'" (lu Mi|i Janet *îm Subie graveleux brunâtre... Galets de calcaire noir et jaunâtre ; silex r>7 :i 40.5 35.0
- îles (lu Frionl :;o* Marne sableuse brunâtre.... Galets de cul rairo et argile «4.0
- o Sable gris, brunâtre Marne maigre, brune Mica brun tumliac el blanc 20.4 72.3
- , . ( long. ï" 37* ld. 1K1C j ,s, ,i3. ty 20" Mira, argile 30.0 :;o.o
- COI.VJ'. DKS SAIWHS-JIAUIKS, 0 Saltle grisâtre à grains fins. . Micas blanc argenté, vert cl tombac, silex
- ,, ( Ions• IMI' ht. par J ,âj jannâtrn anguleux; feldspath orlhoso; micaschiste noirâtre.. i7.« 77.8 1
- l2m Sable marneux, tris-fin, gris
- brunâtre Argile gris verdâtre 33.0 «7.0
- —
- LE FOND DES MERS
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- 510
- LE FOND DES MERS.
- Océan. — Comme le mouvement des marées se fait sentir violemment dans l'Océan, nous avons dû examiner déjà la variation des dépôts entre la haute et la basse mer. (Voir page 502.) Nous avons remarqué un enrichissement ordinaire en carbonate de chaux quand la profondeur augmente; poursuivons, sur quelques points, la comparaison entre des limites plus étendues. Nous constaterons encore, dans les baies de la Bretagne comme autour du Cotentin, que le dépôt est composé des roches du rivage, triturées et mélangées de coquilles; le feldspath et le micaschiste y dominent tour à tour suivant la nature de la côte. Le carbonate de chaux est très-variable sur des points très-rap-prochés; mais il tend toujours à augmenter dans la profondeur. Dans la baie de Granville, où les marées atteignent une si grande hauteur, les dépôts sont surtout remarquables par l'abondance exceptionnelle des coquilles souvent très-bien conservées qu’ils renferment (anomies, huîtres, serpules, trochus, fora-minifères et maërl). Aussi le carbonate de chaux est-il en proportion considérable. Dans le Pas-de-Calais, bien que les calcaires ou la craie de la côte figurent dans les dépôts, ce sont surtout les mollusques (coquilles, foraminifères, bryozoaires) qui les enrichissent dans la profondeur. Indépendamment du quartz hyalin, toujours prédominant, des silex et de la glauconie, il importe de signaler dans le dépôt sous-marin des grains de craie siliceuse provenant sans doute du fond môme du détroit, et des débris de pétrosilex, de granité, de porphyre et dediorite, qui ne ressemblent en rien aux roches de la Manche ou du bassin de la Seine, et qui paraissent avoir été apportés de la Scandinavie à une époque géologique antérieure.
- En résumé, sur nos côtes océaniques, les dépôts sous-marins donnent lieu à trois remarques : ils sont formés de débris empruntés au rivage ou au bassin hydrographique; leur carbonate de chaux est dû principalement aux mollusques et aux plantes; enfin la proportion de cet élément augmente avec la profondeur.
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- Comjwraison du dépit littoral et du dépôt sous-marin (orRan).
- LOCALITÉS. Profondeur. CARACTÈRES PHYSIQUES. CARACTÈRES MINÉRALOGIQUES. Gusbonate. IliitiJll,
- CONQUBY O». Sable très-fin blanchâtre.... Goipiiilrs microscopique*, 27.0 «9.0
- «use «le* BlAncs-S&blons.
- Id. au N.-O., devant la baie «les liluucs-SublOiis. Darl «W|f. 7*8’ p i lot. ts* 2;»’ 20"' Graviers p!» vmlùlro, en fragment» volumineux.... Débris «le gneiss el «le nilcaclitslc; or-thosc blanc. Reaucoup «le mica argenté ; un peu de mira tombac. Abondance de coquilles et «!<• bryozoaires «2.0 4K.0
- CltANVILl.H (jm Tangue grise, et subie grossi er multicolore Qmtrlz blanc opaque, en purcollra mi-erosr«)pi«|ue» ; qiinrlxilcmicucé; schiste argileux, schiste sillrcux
- OH.9 23.« 8.3
- Id. ît S mille» du phare.. w 1 ,one* 4” ** P j lui. .18*50’ Sable grossier, gi'Mlrc Dépôt presque entièrement formé do ntaiirl cl de co«|uilles. 91.7
- llADK Dïî ClIBRliOUAC , avant-port. O1" Sable vert grisâtre assez Un. Argile vert grisâtre. Coquilles et plantes. 18.4 CI.3
- Id., passe «le l’Ouest.... 11* Gravier sableux jaunftlre, lr> régulier. Quartz ferrugineux ; quantité micaschiste noirâtre ; nombreux débits de co-
- quilles «7.3 32. «
- rive droite de la Cftncbo. Id. cnln; la «Ole cl le banc O*" 21"' .Sable jaunâtre Quartz hyalin 9.7,1 ; carbonate de elinux 3,8 ; glauconie 1,4; perle 1,7 3.8 94. B
- . long. o* üo; p 1 ht. i;0"8V «le forumlnlfèrog. Goipillles abondan-les; nmnmiililc* 13.8 83.«
- Douloum: Ü"‘ Subie grisâtre à grains lins,. Fragments très-lins de Mylilus cdulfs el de Cardium cdule
- nnkoucliuic de la Liane. 4.3 93.9
- Id. entre lu côte cl le banc
- lo Supin. 1 îim Sable gris jaunâtre, multicu-loi'ü, un peu graveleux... Débris de granités et de porphyres. Glauconie peu abondante. Coquilles actuelles et mummilitcs.
- ,iart |0*B- 0M6’ 1 } Int. 50” 44* 22.4 70. i
- -
- LE FOND DES MERS
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- 912 LB FOND DES MERS.
- V. Répartition des mollusques. —C’est aux êtres organisés, nous venons de le voir, qu’est due la majeure partie du carbonate de chaux qui enrichi lies dépôts sous-marins. L'étude de la faune qui peuple les abords des côtes est donc d’un haut intérêt soit par elle-même, soit par les inductions qu’on en peut tirer pour l’interprétation des faits géologiques.
- Comme les coquilles, même peu résistantes, se rencontrent dans les dépôts en fragments anguleux, plus gros souvent que les débris rocheux, on est en droit de présumer qu’elles n’ont pas été arrachées par les vagues à une grande profondeur. En outre, leur inégale répartition entre des points voisins ne permet guère de supposer que les courants les aient rapportées du large. Ceci d’ailleurs ne serait possible que pour les coquilles légères (forami-nifères), qui d’autre part s’useraient rapidement dans un transport prolongé. Les têts épais et pesants (huîtres, etc.) ne pourraient être remontés par les vagues sur la pente sous-marine des côtes. Tout concourt donc à établir que les mollusques qui se rencontrent dans les dépôts ont vécu en général à peu de distance du point où leurs dépouilles s’accumulent. Diverses influences modifient la nature et le développement delà faune ma-lacologique; nous examinerons rapidement, à ce point de vue, la constitution de la côte, la composition chimique des eaux et enfin leur température.
- Influence de la constitution de la côte.—Pour le littoral de la France, A. d’Orbigny a mis en évidence la relation entre la fauneet lanafuredela côte. Sur les roches calcaires (Calvados, Charente-Inférieure}, ou granitiques (Bretagne, Vendée) on rencontre les genres littorim, purpura, murex, trochus, pâte lia, pholas, saxi-cava..., et aussi èchinus, serpula...; enfin les crustacés, langoustes et homards. Sur le sable {Vendée, Landes), ce sont au contraire les nassa, cassis, fusus, scalaria, naJica, cardium, tellina, mactra, solen, donox...; sur la vase, lyonsia, paludestrina et quelques espèces spéciales de tellina, cardium, mya... Sur les côtes montagneuses ou abruptes (au pied des Alpes et des Pyrénées, le long des falaises de la Manche...) les vagues déferlent avec force et les mollusques, exposés à des dangers continuels, ne sauraient être abondants. Us ne peuvent se rencontrer au milieu de galets et de graviers grossiers ; ce n’est que dans des anses abritées, ou à une petite profondeur au-dessous de la basse mer, qu'ils peu-
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- LE FOND
- MERS.
- 313
- vent parfois devenir nombreux. Sur une côte sableuse, ils seront rares si le dépôt littoral est renouvelé sans cesse par les vagues et les vents (Landes, Pas-de-Calais) ; ils seront souvent abondants, au contraire, sur une côte profonde et fixe (golfes d’Antibes et du Lion; la Jachère en Vendée; Calvados...}, ou sur des points rapprochés de stations très-peuplées (diverses plages de Bretagne et surtout de Belle-IsIe-en-Mer). Enfin sur une vase plus ou moins sableuse, les mollusques peuvent se rencontrer en grande quantité, notamment dans les anses et les golfes (Charente-Inférieure, Bretagne, Cotentin, Cancale et Isigny, Flandre) ; néanmoins ils sont toujours rares sur la vase pure. Toutefois ce n’est pas seulement l’orographie de la côte, ou la nature physique' du dépôt, c'est aussi la composition minéralogique qui influe sur la richesse de la faune. Ainsi une côte calcaire, peu profonde, est toujours très-peuplée (goîfesjurassiques, crétacés, ou tertiaires de la Méditerranée, côte de Saintonge, baie de Seine). Sur les côtes feldspathiques, nous avons déjà vu que les mollusques sont ordinairement fort nombreux de même que les nullipores (Bretagne, Cotentin). On doit sans doute l’attribuer en partie au moins à une réaction chimique entre les roches et les eaux.
- Influence de la composition chimique des eaux.— Il est évident que les eaux marines peuvent fournir l>eaucoupde carbonate de chaux aux mollusques le long d’une côte ou d’un bassin hydrographique qui sont eux-mêmes calcaires. Il en sera encore ainsi pour une région granitique ou schisteuse, parce que les éléments charriés dans les eaux sont riches en alcalis qui déplacent la chaux. Au contraire les carbonates manquent toujours sur une côte exclusivement constituée de sables quartzeux. La salure de la mer, que les courants et l’apport des fleuves modifient selon les lieux, influe également à un haut degré. Aussi la population change et diminue aux embouchures, dans les étangs littoraux, etc.
- Influence de la température des eaux. —Sur de grandes étendues de côtes, les différences de faunes et de flores s’accentuent avec la variation de la latitude, du climat, des courants, de la profondeur, en un mot de la température des eaux. Les travaux de MM. Forbes et Dana ont même permis de délimiter des provinces malacologiques.
- Les êtres organisés varient beaucoup dans la profondeur, lors-
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- E FOND
- MERS.
- 514
- qu’on les observe sur une même côte. De là des zones bathyraé-triques tranchées, particulièrement vers le niveau de la mer. Dans les régions profondes, des types que l’on considérait comme éteints se sont perpétués etdes sondages récents, exécutés surtout par des naturalistes anglais, en ont révélé l’existence. En outre, dans les mers de l’Amérique centrale, M. Agassiz a trouvé des oursins de l'époque crétacée, plusieurs genres de mollusques tertiaires, et même un crustacé de la famille des trilobiles1 2. Enfin près de Biarritz, M. de Folin a dragué aussi des espèces éocènes que l’on croyait disparues*.
- Les huîtres; exemples et vérification.— Les huîtres, dont les conditions d’existence et de développement sont bien connues depuis les belles recherches de M. Coste, fournissent des exemples très-nets à l’appui des considérations indiquées ci-dessus. Non-seulement leur inégale répartition, mais surtout la variation dans la rapidité de leur développement, sont en rapport avec la composition des eaux et la nature de la côte. Ainsi, elles dépérissent si la salure des eaux dépasse 3,7 ou n’atteint pas 1.8 pour ICO. Elles ne peuvent s’acclimater dans la Baltique trop peu salée; mais elles prospèrent même aux embouchures de nos rivières bretonnes, surtout, à la vérité, dans la profondeur, parce que les eaux douces plus légères restent à la surface. Sur les côtes feldspathiques, leur têt est mince et translucide (Tréguier, Hvères...); elles sont particulièrement renommées. Sur les côtes dépourvues de calcaire, elles deviennent très-petites; telles sont les huîtres de Gravetle (bassin d’Arcachon). Au contraire, sur les côtes calcaires du Pas-de-Calais et de la baie de Seine, ou dans la baie' de Cancale si riche en mollusques, les huîtres atteignent un grand et rapide développement. Il en est ainsi encore sur les côtes de Bretagne, partout où la multitude des coquilles et des nullipores, ou la réaction des alcalis ont accumulé le carbonate de chaux. (Lorient, Concarneau, Brest). Comme en général la proportion de cet élément augmente dans la profon-
- 1. Agassi2, Lettre à M. Peirce (Revue scientifique, 2* série, 2« année, p. 1077 et suiv.) — Solvant M. Tournoüer, c'est aussi & la grande profondeur sois laquelle se sont formées les assises tertiaires de BiarriU qu'il faut attribuer la persistance dans cette faune d’écliinodernes appartenant A des types crétacés [Société géologique, séance du 3 mai 1876).
- 2. Bulletin de la Société géologique de France; 3* série, 1.1, l$73, p. 304.
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-
- LE FOND DES MERS.
- 315
- deur, il est naturel que les huîtres y parviennent avec le temps à des dimensions plus grandes (variété pied de cheval, ostrea hippo-pus). Enfin le gisement des mollusques terrestres ou lacustres, secrétant un têt calcaire, confirme encore ces divers résultats. On les rencontre rarement sur les sols pauvres en carbonate de chaux, tels qu’argiles, schistes ou grès (exemple : les argiles de Meudon) ; tandis qu’ils abondent sur les terrains calcaires (coteaux de la vallée de la Seine.)
- II
- LES MERS ACTUELLES.
- 1. Considérations générales sur le tracé des cartes lithologiques. — Pour étendre le champ de ces recherches et étudier, non plus seulement les dépôts aux abords des rivages, mais la répartition des roches sur le fond des mers, il faut recourir à des sondages profonds. Les exigences de la navigation ont fait exécuter dans toutes les mers des opérations de ce genre dont les marins et les ingénieurs hydrographes résument les résultats sur des cartes où ils indiquent à la fois la profondeur et la nature du fond. Reprendre toutes ces données expérimentales pour les discuter et les coordonner suivant un plan méthodique, tel a été le but que M. De-lesse s'est proposé dans l'exécution de ses cartes lithologiques.
- Le relief sous-marin est figuré, comme pour le sol émergé, par des courbes horizontales, et les rapports orographiques entre le continent et le fond de la mer sont ainsi mis en évidence. Les rapports minéralogiques s’accusent avec la même netteté, car les indications des sondages permettent de délimiter les diverses roches de fond, surtout d’après leurs caractères physiques. Enfin les caries donnent aussi les limites et la constitution des bassins hydrographiques auxquels sont empruntés les matériaux des dépôts; la quantité de pluie annuelle; la fréquence et la direction des vents et des courants, conditions qui toutes influent à un haut degré sur la production et sur la répartition des formations sous-marines.
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- Partout où la mer et ses courants avvivent les roches de fond, il ne s’accumule ni sable, ni vase. Au contraire, les matériaux meubles tendent à remplir les vallées et les concavités. Le nom de roches s’applique spécialement ici à celles qui sont agrégées ou pierreuses, quelle que soit d’ailleurs leur nature minéralogique. Ce sont en général des granités, des gneiss ou des grès; des calcaires compactes ; quelquefois cependant des roches feldspathiques kaolinisées (roches pourries). L'argile ainsi que la craie, à laquelle on réunit les calcaires tendres ou tufîs, sont distinguées aussi par des couleurs spéciales. Quand les roches sont meubles, il est plus difficile de reconnaître si les dépôts proviennent d’un apport ou de la destruction sur place des roches sous-jacentes. L’étude géologique du littoral permet souvent de résoudre cette question : ainsi des bandes de vase le long d’une côte, balayée par les courants. indiquent des affleurements de couches argileuses : de même des sables et des graviers, sous une eau profonde, incapable de les transporter, ne peuvent être attribués qu’à un remaniement sur place de couches préexistantes de même nature. Bien que les roches anciennes soient en général consolidées, soit par des infiltrations incrustantes, soit par suite de leur émersion, soit par la compression seule, il arrive souvent cependant qu’elles restent imbibées et meubles. Par contre il y a des roches de l’époque actuelle qui sont déjà consolidées; tels sont les récifs de polypiers, les grès et les conglomérats coquilliers, agglutinés par le carbonate de chaux.
- Parmi les roches meubles, M. Delesse a établi plusieurs divisions. — 1° Le sable, formé ordinairement de quartz hyalin, borde les côtes, surtout dans les eaux basses ou agitées; il peut passer ultérieurement à l’état de grès. — 2° Le sable graveleux ou gravier est encore du quartz, mais en gros grains et associé à de plus nombreux éléments étrangers. — 3n Les galets sont habituellement près des rivages; leur présence au large est un indice d’anciennes plages. — 4° La vase est de l’argile, qui peut être plus ou moins mélangée d’alcalis et passe alors à l’argilité; elle contient souvent un peu de sable siliceux, parfois des coquilles, presque toujours du carbonate de chaux; elle se dépose dans les eaux calmes et profondes. — 5° et 6° Le sable vaseux et la case sableuse, le gravier vaseux et la vase graveleuse, représentent des mélanges variables de sable et de vase, ou de gravier et de
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- vase, et se rencontrent surtout à la limite entre la vase et les deux autres roches. — 7° La tme calcaire (variété de ooze des marins anglais) est du carbonate de chaux en parcelles microscopiques. Elle contient principalement des carapaces calcaires de foramini-fères (globigérînes), associées à des diatomées siliceuses, ou à quelques spongiaires à la fois calcaires et siliceux; c’est une sorte de craie en formation. Blanchâtre, molle et très-légère, elle se dépose dans les profondeurs de l’Atlantique et du Pacifique. — 8° Enfin Yat'ène corallienne est composée de débris de polypiers arrondis et remaniés. Aussi la rencontre-t-on exclusivement dans les mers du Sud, dans lesquelles se développent les polypiers.
- La répartition des êtres organiques peut souvent être indiquée sur les cartes. En effet les sondages permettent de délimiter les dépôts coquilliers et ceux-ci décèlent les stations habituelles des mollusques. On reconnaît qu’elles sont particulièrement abondantes sur les sables, mais qu’elles sont nombreuses aussi sur les fonds pierreux. Les goémons et les fucus qui croissent sur les roches, les algues qui prospèrent sur les sables vaseux, ont pu également être figurés sur les caries de M. Delesse.
- Toutes ces roches sont indiquées par des teintes conventionnelles; toutefois il importe de remarquer qu’elles sont distinguées non par leur âge, mais par leur nature minéralogique; en d'autres termes, ces cartes sont lithologiques et non géologiques.
- La géologie du fond des mers peut être seulement esquissée aujourd’hui, & l’aide soit des sondages marins, soit des forages exécutés près des côtes; ces derniers aident à suivre dans la profondeur les couches connues sur les continents et permettent de repérer leurs affleurements sous les eaux. Ajoutons, d’ailleurs, qu’en étudiant avec soin les échantillons recueillis dans les sondages sous-marins, et en les comparant avec ceux empruntés aux roches des côtes voisines, il devient possible d’acquérir des notions précises sur la constitution du fond des mers et même de dresser des cartes géologiques sous-marines.
- L’examen des cartes lithologiques montre k première vue la variété des dépôts soit aux diverses époques, soit même à l’époque actuelle. Nous savon > déjà, au surplus, que les formations sont en rapport avec 1 *. profondeur, la nature des bassins hydrographiques et des roches de fond, le régime des courants, la température des eaux. En essayant d'esquisser ici les traits
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- les plus saillants de la lithologie des mers, nous suivrons l’ordre géographique et nous examinerons chacun des grands bassins océaniques qui remontent presque tous à des époques géologiques anciennes. Nous commencerons par la France, dont nous avons déjà étudié les dépôts littoraux.
- II. Les mers de France. — Méditerranée. — Sur les côtes de la Méditerranée, les sondages font reconnaître des affleurements de roches, principalement au voisinage des montagnes (Alpes, Maures, Estercl, Pyrénées). Elles sont aussi variées dans leur nature que celles du sol émergé. Le sable forme le long du rivage une bordure sous les eaux basses et agitées; elle se rétrécit quand la côte est abrupte (au pied des montagnes); elle s’élargit, au contraire, quand le littoral est bordé d'iles ( Hyères) ou de hauts fonds, surtout si ces derniers appartiennent à des grès faciles à désagréger sur place (banc de Blauquières). Près de Nice et de Monaco, le sable est émergé et passe à un grès avec mollusques actuels. La vase est le dépôt le plus habituel de la Méditerranée, par suite de l’absence de marées ; à la profondeur de 200 mètres, elle domine absolument. Sa composition varie suivant les golfes où elle se dépose; elle constitue une sorte de marne qui peut être plus ou moins mélangée de coquilles et de plantes marines. Quand elle se charge de sable elle passe à un sable vaseux; mais ce dernier est rare, même entre la vase et le sable qui, en général, se succèdent brusquement l'un à l’autre. Le sable vaseux se présente cependant dans le golfe du Lion sur une vaste banda entourée de vase et qui révèle l’affleurement d’une roche arénacée. Les plantes marines se montrent abondantes sur les fonds rocheux, calcaires (golfes de Marseille et de la Ciofat) ou feldspathiques (Maures, Pyrénées), et sur les fonds vaseux (rade d’Hyères); mais elles disparaissent sur les fonds de sables (golfe du Lion). Leur profondeur reste ordinairement inférieure à 100 mètres. Les dépôts coquilliers sont très-irréguliers; ils sont près des côtes et habituellement sur le sable autour de la Provence; ils sont au large et sur la vase dans le golfe de Lion. En général leur profondeur est moindre que 200 mètres.
- Les abords de la Corse sont intéressants à étudier. L’ile, trte-montagneuse, est divisée sur sa longueur en deux versants : l’un, oriental, est constitué par des calcaires nummulitiques; l’autre,
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- occidental, formé par des granités. Le littoral de ce dernier est naturellement plus sinueux, plus découpé, la mer y est plus profonde, la côte plus abrupte, les roches sous-marines plus étendues qu’à l’orient, oit le rivage est bordé d’une plaine d’alluvion Sableuse qui se prolonge sous la mer. Du reste, le sable dessine autour de l'ile une bordure continue, bien plus large vers l’est, et zonée de bandes de gravier qui proviennent soit de l’action des eaux agitées, soit de l’apport de nombreux torrents de montagne. La vase s’approche beaucoup du rivage dans les golfes profonds de Porto-Vecchio, d’Ajaccio, de Calvi..., dont les bassins granitiques fournissent du feldspath et par suite de l’argile. Les plantes marines sont très-abondantes, surtout sur la côte orientale ; le calcaire semble jouer ici un rôle, moins comme élément du sol, puisque les végétaux marins ont en général des racines rudimentaires, que par son action sur la composition chimique des eaux. Quant aux mollusques, ils ne sauraient qu’être exceptionnels sur des côtes abruptes et graveleuses.
- Océan Atlantique. —Le fond de l’océan Atlantique présente, le long de notre littoral occidental, une vaste terrasse sous-marine qui est limitée à peu près par l’hoiizontale à la cote 200 mètres. Très-étroite à l'extrémité du golfe de Gascogne, large de 130 kilomètres en face de la Vendée, elle s'étend au delà de 480 kilomètres en regard d’Oucssant. Elle sert de soubassement aux îles Britanniques et à la France; elle supporte, en outre, beaucoup de bancs, près du rivage ou des lies, et surtout au N.-O. du Finistère, autour de la Grande-Sole. Les fonds de roches sont assez fréquents ^Pyrénées, île d’Oléron, Vendée, Bretagne). Ce sont les derniers contreforts des roches du rivage, gneiss ou granité en Bretagne, calcaire jurassique ou crétacé aux îles de Ré et d’Oléron. Le tuf calcaire, prolongement de la craie de Saintonge, s’étend de la côte des Landes à Xoirraoutiers et à Belle-lsle. Le sable occupe dans le golfe de Gascogne une zone considérable. Réduite à 10 kilomètres au cap Breton, elle s'élargit jusqu’à 120 kilomètres vers l’embouchure de la Gironde; elle provient de la destruction du terrain pliocène des Landes, qui est formé de sable quartzeux, et elle laisse voir, vers 30 mètres de profondeur, des bandes graveleuses ou caillouteuses, qui sont les affleurements des couches inférieures de ce terrain. Plus loin, vers l’ouest, on rencontre un sable vaseux très-irrégulière-
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- ment répandu. Enfin, les parties profondes du golfe reçoivent de la vase qui, vers les Pyrénées, se dépose très-près du rivage. Entre la Gironde et la Vendée, le sable recouvre encore la pins grande partie du fond ; il entoure des graviers et aussi des sables vaseux ou de là vase que leurs formes découpées font reconnaître pour les affleurements sous-marins des couches constituant la côte, notamment des argiles weatdiennes et kimméridiennes. Néanmoins, la Charente, la Sèvre et la Ly, qui recueillent les eaux des bassins granitiques, argileux et marneux, contribuent pour leur part à la formation des vases ( terre de Bri ' ) qui s'accumulent aux abords des lies de Ré et d’Oléron. Au large de la Vendée, la vase provient de même de la destruction sur place des assises paléozoïques schisteuses. On en peut dire autant des fonds de vase très-étendus entre Noirmoutiers et Quiberon. On trouve encore des bancs de vase épars au loin des côtes, à l'est de Belie-Isle, dans la baie de Lorient, en face de Pen-march, et jusqu'à la rade de Brest. Ce sont autant de témoins de l'extension des schistes paléozoïques depuis les Sables-d’Olonne jusqu'à Penmarch. Quelques pointements rocheux de micaschistes qui les accompagnent, servent à en manifester la véritable origine.
- Plus au large, l'Atlantique est encore peu connu. Cependant on sait que la vase calcaire s'étend du golfe de Gascogne très-loin vers l’ouest et remplit les parties profondes de l'Océan. Une large zone de vase suit la côte, à une distance variable, depuis Oléron (10 kilomètres) jusqu’à Penmarch (qq. kilomètres), et à une profondeur de 65 à (35 mètres. Le sable vaseux, bordé soK par la vase, soit plutôt par le sable, forme des bandes qui, comme la Bretagne, s’allongent vers le N.-O. Une longue traînée
- 1 1 § 1 Al*0* Fc*Oa CaO jMgol KO NaO,' CO* il! i ir
- 1 J 1.36 1 JU3jO.ll 0.05 0.18 6.Ô0|81.18
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- Analyse de M. L. Durand-Ciaje, (Reine de Géologie, t. X, 1874, p. 81.)
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- joint le Finistère au golfe de Gascogne. Sa profondeur, qui est de 50 mètres vers le nord, mesure 200 mètres vers le sud ; sur quelques points, elle atteint même 600 mètres. Elle est séparée de la côte par la vase et se prolonge, vers l'Océan, par un sable gris avec coquilles et baguettes d’oursins. On voit nettement par ces exemples que la vase, le sable vaseux et le gravier, qui se rencontrent à toutes les profondeurs, sont en relation étroite avec les couches qui constituent le bassin océanique, et proviennent de leur destruction sur place, sous l’action des eaux, bien plus que de l’apport des courants. En résumé, la vase se dépose surtout au pied de la terrasse qui supporte la France et les lies Britanniques; sur la terrasse elle-même, c’est au contraire le sable qui domine; il entoure soit des parties rocheuses décapées par les courants, soit des bancs vaseux produits par l’affleurement des couches argileuses sous-marines.
- Les mollusques sont assez rares dans le golfe de Gascogne, surtout vers la côte des Landes; ils deviennent abondants vers l’Auniset la Saintonge, surtout près des côtes de la Bretagne. Ainsi les dépôts coquilliers manquent au sud du parallèle d’Olé-ron, tandis qu’ils sont nombreux autour des îles de Ré, de Groix de Belle-lsle et d’Ouessanl. L’un des plus importants parmi ces dépôts s’allonge de l’est à l’ouest, entre le plateau de Rochebonne, lesSables-d’Olonne et l’ile de Ré, par 50 mètres de profondeur; mais le plus étendu, compris entre Ouessant et Penmareh, recouvre la terrasse sous-marine jusqu’à sa limite à l’ouest du Finistère. Dans la zone de sable qui longe le bord de cette terrasse, par 100ou 400 mètres, la sonde signale, surtout vers le 46e parallèle, des débris de mollusques et d’échinodermes ; à une profondeur plus grande commence une vase molle calcaire, contenant des foraminifères.
- Manche. — La Manche est peu profonde (en moyenne 45 mètres), et son bassin se relève vers les côtes et le Pas-de-Calais, que bordent en outre des terrasses et des bancs. Elle est traversée par une vallée de fracture, étroite, profonde (160 mètres en face la Hague), dont la direction générale est N.-N.-E., et qui s'étend du Sussex au Finistère, avec quelques ramifications à l’extrémité du Cotentin. Comme d’énergiques courants balayent la Manche, son fond reçoit peu de dépôts, et les roches pierreuses y occupent une grande étendue, non-seulement le long 34
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- des cotes, mais aussi transversalement au thalweg. Ce sont des granités et des roches de transition, désagrégées ou pourries, entre la Bretagne, le Cotentin, le Devonshire et le Cornouailles ; en lace le Calvados,ce sontlescaicairesjurassiques;plus loin la craie olanche se montre au large des falaises de Féc&mp et de Saint-Valéry. et jusque sous le Pas-de-Calais. L'argile, toujours peu étendue, se voit près des côtes où affleurent les argiles de Kimme-ridge (baie de ia Seine), ou du gault (entre Folkestone et Escalle). Dans presque toute la Manche, mais principalement dans les baies abritées des courants, se dépose un sable, mélangé de coquilles, variable dans sa composition, feldspathique vers les granités de Bretagne, quarizeux près des sables, des grès et des silex de la Fiancue. Aux abords des côtes, sous ies eaux agitées, le gravier accompagne souvent le sanie; mais, en outre, il recouvre de vastes surfaces, irrégulièrement découpées, à proximité dérochés pierreuses et surtout de la craie, sous des profondeurs quelquefois considérables. Tels sont les dépôts compris entre Brighion, Féeamp et Dieppe, au S.-S. de PoriJand, ou auprès du cap de Beachy. Ce sont vraisemblablement ies affleure ras. ns ies couches plus ou ffioi. s arénacées du terrain crétacé intérieur. La vase ne se montre qu'au voisinage des côtes, où elle forme, notamment »ur le 1:itérai breton, de nombreux dépôts très-limités (baies de i'Abervracü, de Morlaix, de Trégule.*, de PaimpOi, de Salnt-Brieuc. ue Cancaîe...). Là, comme sur le pourtour du Coteutia •Granville, Jersey, la Hougue), ces fonds va-eux se montrent aux arheuremenis des schistes de îrar.sitiou. Duos la vaste baie de la ôeine, leur importance augmente (Yaiogus, Zsigny, Trou-viile, Eoadeiir, et jusqu'à Êtretat). Ce.te vase est fournie par divers terra::.* secondaires qui se prolongent sous la mer (marnes du lias, aux lies Saint-Marcouf; argile u Oxford, L Divas; argiles de Kirumeridge, à la Hève et Ho a fleur). Ai ;Si le dépôt vaseux qui, au cap de la Hève, s’avance de 20 kitoruè.res sous la mer, peu. servi.* à mesurer la destruction que ies vug es ont déjà produite sur ies falaises crayeuses de la Haute-X rmar.die. D’autres petites zones de vase bordent la côte près de Cayeux, à l'embouchure de la Somme, etc. Les dépôts coquiiliers .-sont très-nombreux, irréguliers, disposés le long des côtes; quel jues-uns descendent dans la profondeur et traversent la Manche, notamment entre ie Cornouailles et la Bretagne. Toutes les baies en pré-
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- sentent de bien développés. Ils sont le plus souvent sur le sable, accidentellement sur le gravier ou sur les rocbes pierreuses.
- Mer du Nord. — Remplie de bancs de sable, la mer du Nord offre dans le voisinage du Pas-de-Calais des collines sableuses alignées, parallèles aux côtes, et formées par les courants de Ilot et de jusant qui traversent le détroit. La sonde signale aussi des roches pierreuses, qui sont le prolongement des terrains du rivage : gault et assises crétacées inférieures, entre Folkestone et Escaîle1.; craie blanche, au delà vers l’est. Dans le détroit, la rapidité des courants empêche tout dépôt : mais dans ia mer du Nord s’accumule le sable fin, et parfois le sable graveleux sur quelques affleurements, notamment au S.-E. de Northforeland. Enfin la vase se montre sur plusieurs points, près de Dunkerque et d'OstencIe, aux embouchures de l’Escaut et delaTamise... Les dépôts coquil-liers sont assez rares, sans doute parce que les eaux, peu profondes et souvent agitées, sont facilement troubles. On ne rencontre des bancs étendus qu’au N.-E. du détroit et près de ia côte de France.
- Sur piusieurs points, au large de notre littoral, notamment
- de-Caîals, la sonde constate qu’il existe des bancs de galels. Biar. que par leur situation ils se rattachent aux côtes qui en fournissent encore, ils sont en généra! à une profondeur trop grande '30 mètre? 1 pour que les courants actuels aient pu les produire. On peut ert attribuer l'accumulation à des actions mécaniques plus énergiques, comme les phénomènes diluviens dans la baie de la Seine, ou les courants violents qui auront accompagné !a
- E;t résumé, l’étude des côtes de France qui a été faite par il. Dalesse nous montre déjà combien le fond de !a mer présente une composition minéralogique variée. Les dépôts sont discontinus. Tantôt les roches du rivage, cohérentes comme le granité, les grès ou les calcaires, faciles à désagréger comme les argiles, les sables, les schistes, la craie..., affleurent sous les eaux pour y être balayées et décapées, en donnant ainsi des
- 1. Sur ia plage de Wiwant (Pas-de-Calais) se rencontrent de nombreux uo-dules de gault, exploités comme amendement. D’aprC-s M. L. Dursnd-Clâye ces noduies contiennent 20 à 25 pour 100 d’acide phosphorique, soit 44 à 55 pour 100 de phosphate de chaux. {Revue de Géologie, t. X, Ï874, p. 43.)
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- fonds rocheux ou des bandes de vase, de sable ou de gravier. Tantôt, dans les dépressions ou sur les points où la vitesse diminue, s’accumulent des dépôts variables dans leur nature avec la constitution du rivage et du fond. Cette extrême diversité fait comprendre comment des dépôts voisins, contenant la même faune, mais très-différents au point de vue minéralogique, peuvent appartenir néanmoins à une même époque.
- III. Les mers de C ancien monde. — Dans l’état actuel des recherches sous-marines nous ne pouvons esquisser la lithologie de toutes les mers qui baignent l’ancien continent, et nous nous bornerons à exposer ce que l’observation révèle dans nos parages européens.
- Comme l'ossature de l'Europe a ses grands traits (Pyrénées, Alpes, Balkan, Caucase) parallèles au rivage septentrional de la Méditerranée, le continent s’étend principalement de l’est à l'ouest; il se prolonge au nord par l’Oural, les Alpes Scandinaves et les montagnes d'Écosse; au sud par les chaînes des trois péninsules. Les bassins hydrographiques ont, sur le versant méridional, une surface restreinte et une forte pente; vers le nord, au contraire, ils s’élargissent en vastes plaines à peine inclinées. Les sédiments charriés par les fleuves à la mer varient avec la constitution du bassin et avec sa pente, mais surtout avec sa surface. Aussi la .Méditerranée reçoit-elle beaucoup moins de matériaux que l’Océan, la mer du Nord et les mers intérieures (Caspienne, mer Noire, Baltique et mer Blanche). La pluie, dont la répartition est en relation étroite avec la dénudation du sol, est abondante sur le littoral océanique de l’ouest, du Portugal (hauteur annuelle de pluie à Coïmbre, o“,70), aux Iles-Britannique3 (pays de Galles et Écosse, 1 à 2 mètres) et à la Norwége (Bergen, 2®,08). Sur les rivages de la Baltique elle diminue (0“,60) ; dans le centre de l’Allemagne, même dans les montagnes de la Bohême, elle est toujours minime, et elle continue à décroître vers les régions orientales (Ekaierinenbourg, 0ro,36). Dans la Méditerranée elle est beaucoup plus abondante au nord qu’au midi. Comme la quantité de pluie augmente avec l’altitude et le voisinage de la mer. les grands massifs placés près dés rivages sont les plus arrosés (Portugal, nord de l’Espagne, pays de Galles, Écosse, Alpes Scandinaves, Apennins, Alpes maritimes...). Ce sont les vents de S.-O*
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- qui amènent la pluie sur l'Europe occidentale; mais au delà des montagnes sur lesquelles ils se dépouillent de leur humidité, la pluie est plus fréquente par les vents inverses : ainsi par les vents de N.-O. dans l’Allemagne méridionale, et par le vent d'E. sur le versant suédois des monts Scandinaves. Nous dirons quelques mots des lacs et des mers intérieures avant d'aborder l’élude de la Méditerranée et de l’Océan.
- Lac Ladoga. — Surface = 18,286 kilomètres quarrés; pro-fondeur=88 mètres. Comme la Néva, qui lui sert d’émissaire, est peu profonde, les eaux sont décantées naturellement. Les sondages indiquent un fond rocheux vers Schlusselbourg; au sud, un fond d’argile par l'affleurement des schistes siluriens ; près des bords, un assez large dépét de sable; au centre, la vase.
- Mer Morte. — Altitude 392 mètres, au-dessous de la Méditerranée ; profondeur 350 mètres au nord. Le sable ne forme qu'une mince bordure, et le fond reçoit un dépét de vase bleuâtre, calcaire, avec gypse lenticulaire et cristaux de sel marin (Duc de Luynes, Vignes, Lartel et Lynch). Ces dépéts cristallins s’observent également dans les lacs salés d’Asie Mineure et d’Algérie, où l'évaporation est très-active.
- Mer d’Aral. — Altitude = 14 mètres au-dessous de l’Océan (Struve); surface 69,"82 kilomètres quarrés; profondeur : très-faible à l’est et au sud où le fond continue les steppes, 23 mènes au milieu ; 50 mètres sur te bord occidental et vers les derniers prolongements de l’Oural. Sa profondeur maximum n’est que de 67 mètres. Le fond est plat, et, à l'exception de quelques roches et de lignite qui a été rencontré vers le N.-O., il est recouvert de sédiments actuels. Le sable est en bordure, très-étroite à l’ouest, très-large à l’est ; la vase remplit les parties les plus profondes. Les mollusques, rares ou absents sur la vase, sont très-nombreux sur les sables de la céte orientale, où ils produisent de vastes dépéts coquilliers.
- Mer Caspienne.—Altitude = 27°,75 au-dessous de la Méditerranée. La salure, très-inégale, considérable seulement dans les golfes de l’est, n’atleint pas en général le tiers de celle de la Méditerranée. Au nord, le fond est la continuation des steppes environnantes ; le Volga, l’Oural et le Terek travaillent sans cesse à le remblayer; aussi la profondeur est-elle très-faible, inférieure à 20 mètres. Dans la partie méridionale, voisine des montagnes, le
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- cap Apchéron et le prolongement du Caucase séparent, par une arête de roches sous-marines, deux bassins disposés en entonnoirs profonds (770 et 9» mètres). Le sable borde les rivages, et en outre recouvre près de la moitié septentrionale du bassin qui est entouré de formations arénacées ( terrains permiens et tria-siques), auxquelles les fleuves enlèvent une énorme quantité de matériaux. La vase, très-sporadique dans le nord où elle est due i l'affleurement d'argiles tertiaires, occupe presque toute la partie sud, ntéiae au voisinage des côtes ; elle provient, soit des limons charriés par les cours d'eau, soit des parois des bassins ou des
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- dessous du 23° latitude, les polypiers sont abondants.
- Mer Bouge.—Profondeur : dans le golfe de Suez, 109 mètres; dans le golfe d’Akabah, prolongement de la fracture ou est encaissée ia mer Morte, 350 mètres; dans la mer Rouge, sur l’axe de ce golfe, 1000 mètres. La salure est très-considérable ( t, 3 p. 100). Les roches sous-marines abondent près des côtes et sur le fond ; les polypiers notamment constituent une multitude de récifs. Le sable, très-calcaire, avec débris de coquilles ei de polypiers, remplit les deux golfes du nord et passe parfois à l'arène corallienne. La vase s’observe dans le golfe de Suez et surtout au S.-E. de la réunion des deux golfes.
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- Mer d'Azof.—Surface 35,110 kilomètresquanés; profondeur, 25 mètres. Le sable l’enloure d’une bordure continue, tandis que la vase occupe le milieu en s’approchant parfois près de la côte. Les coquilles pullulent, surtout sur le sable du rivageoriental. Le Don, par l’apport de sesalluvions, travaille incessamment à combler ce petit bassin.
- Mer Noire. — La presqu'île de Crimée et son prolongement scus-marir, divisent la mer Noire en deux bassins, dont les rivages méridionaux sont les plus abrupts et les plus profonds (2,000 mètres à l’eues», et sans doute autant à l’est, au pied du Caucase'. Ua courant fermé circule autour de la nter Noire de l’es, i l’ouest par le ncrd.Les fonds rocheux sont peu commues; le sable est ve’.ati-•atnsnt peu abondant, teneurs près des rivages, surtout vers les embouchure; desgraedsneuves du N.-O. (Dnieper,Bug, Dniester. Danube;. La vase, qui doit couvrir tout le fend, s'avance à l’est et uv- sud jusqu’au niveau de ’r serrée. Lafa'bl; salure des eaux X l’escarpement das côtes rendent les dépô's coquilliers rares et peu étendes : ils r.c se montrent que sur le sable, à l’cuest de la Crimée et è distance du Danube et du Dnieper.
- io 2u;.i—c e. la» Duiaue.'iss, itreite c- très-pvofcude. Les
- •vusra presque tout le ;o;:d. il c-xisia d'aiiieuasuu doubla courant qui, ii la suriuce, amène vers le au»! las eaux de la mar Noire, et,
- Mer Méditerranée. — Pour ia Médiier.-ar.ée, comme pour les autres mers intérieures que nous venons d'examiner, la pins grande profondeur se trouve au sud, tandis que les fleuves les plus importants débouchent sur le rivage septentrional. On distingue deux bassins,séparés par l’Italie et les prolongements sous-marins qui l’unissent à ia Tunisie. Dans !a partie orientale .Archipel, mer de Chypre et de Candie, mer de Syrte, Adriatique), les Iles de l'Archipel sont les cimes de montagnes abruptes (1,300 mètres près de Samos), et la profondeur est considérable près des côtes d’Asie Mineure et de Syrie, au voisinage des lies de Chypre et de Candie (3,200 5 3,500 mètres). Le fond est exceptionnellementrelevé vers le sud par les limons du Nil, qui ensablent surtout les bouches du N.-E. La mer de Syrte est la pins vaste étendue d’eau sans lies
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- LE FOND DBS MERS.
- dans la Méditerranée; c’est aussi la partie la plus profonde (4.000 mètres vers Malte). Le bassin se relève nettement vers l'ouest» près de la Tunisie.
- Dans la mer Adriatique, remblayée vers le nord par les sédiments du Pu et de l’Adige, les sondages atteignent 100 mètres à la hauteur d’Ancône, et 1,000 mètres sur le parallèle de Trani.
- La partie occidentale comprend la mer Tyrrliénienne et la mer des Baléares. La première doit être profonde, car ses rivages sont abrupts et bordés de hautes montagnes (Alpes, Apennins, Sardaigne, Sicile). La seconde offre aussi des côtes en pentes escarpées et présente sur le littoral algérien une dépression parallèle à l’Atlas, longue de 250 kilomètres, et profonde de 2,900 à 3,000 mètres. Les sondages atteignent encore 2,000 mètres près des Baléares, véritables sommets de montagnes escarpées appartenant à l’Espagne, et 1,400 près du détroit de Gibraltar.
- La Méditerranée est en général bordée, comme ses Iles, par des roches sous-marines, prolongement des montagnes qui l’encadrent. L’argile occupe aussi des espaces notables; celle qui se trouve dans les parages de lTtalie parait provenir d’affleurements des marnes sub-apennines, tandis que celles de la côte d’Espagne et de3 Baléares sont dues aux marnes irisées du trias. D’autres bancs d’argile existent entre la Tunisie, Malte et la Cyrénaïque, dans l’Archipel... La vase est, comme dans les mers intérieures déjà étudiées, le dépôt dominant; elle est plus ou moins mélangée de carbonate de chaux, et se rapproche beaucoup, par sa composition et son mode de formation, des marnes du lias. Le sable ne forme qu'une bordure discontinue; il manque au pied des côtes les plus montagneuses (Algérie, Maroc. Palestine, Roumélie, Archipel, golfe de Gênes); il est plus étendu auprès des embouchures (Rhône, Èbre, Nil, Pô); il dessine des zones régulières autour des lies dont les fonds sous-marins sont peu profonds (Baléares, Corse, Sardaigne, Chypre). Enfin le sable occupe encore des espaces assez étendus sur les côtes de la Dal-matie et de lTstrie, dans l’Archipel et auprès des Dardanelles, entre la Catalogne et les Baléares, à l'occident de la Sicile, et surtout vers la Tunisie et le golfe de Gabès. Tantôt le sable vaseux résulte du mélange de la vase et du sable ; tantôt il forme des zones profondes entourées de vase, et provient alors de couches
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- anciennes remaniées sur place (Baléares, golfe du Lion, Adriatique). Tout ceci montre combien la nature des fonds influe sur la composition des dépôts; la présence du sable le long des rivages dont il retrace le relief sous-marin, ou sur le prolongement des grandes chaînes, prouve que l’agitation des eaux est un autre élément non moins important à considérer. Bien que la faune soit riche, les dépôtscoquilliers sont toujours exceptionnels et peu étendus; on doit l’attribuer à la prédominance de la vase et à la forme escarpée des rivages dépourvus de terrasses sous-marines. Néanmoins on rencontre des bancs coquilliers dans l’Archipel, aux Baléares, à Gibraltar, à l’ouest du golfe du Lion et dans les parages de Malte. Le corail est abondant sur les mêmes points, il se trouve en outre sur les côtes d’Asie Mineure et surtout entre la Sicile et la Tunisie. Dans le détroit de Gibraltar et au S.-E. de la Sardaigne, les sondages révèlent des dépôts coquilliers à 9C0 et à 4,000 mètres de profondeur.
- Sur beaucoup de points de la Méditerranée les dépôts sous-marins ont été émergés; ce sont parfois des sables ou des cailloux, mais le plus ordinairement des grès à ciment calcaire, eu discordance avec les couches tertiaires, et quelquefois intercalés avec des tufs et des coulées de basaltes (Sicile et Sardaigne). La panchina de Livourne, qui constitue une bonne pierre de taille, est le type de ces grès quaternaires.
- On peut, comme Ta fait le général La Marmora, les suivre eu Italie et sur la côte d'Afrique (Syracuse, Naples, Livourne, Oran, Alger), près des îles (Sardaigne, Baléares), et jusqu'à Trafalgar.
- Océan Atlantique européen. —Dans l’Océan Atlantique européen, les abords seuls de notre continent ont été étudiés. Nous avons déjà indiqué ce qui concerne les côtes de France; nous allons poursuivre le même examen rapide pour l’Espagne, l'Islande, les Iles Britanniques, l’Allemagne, la Scandinavie et enfin la Russie.
- La péninsule ibérique est un massif montagneux dont les chaînes se prolongent sous la mer. Aussi les fonds sont-ils rocheux, à fortes pentes et partout profonds, notamment vers les monts Cantabres, des Pyrénées au cap Finistère. Là, le sable qui entoure la Péninsule se réduit à une bande très-étroite. Le sable vaseux contourne les caps Finistère et Ortégal. La vase occupe
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- les grandes profondeurs et s’approche parfois très-près des
- côtes (Saint-Sébastien, Porto).
- L'Islande forme dans l’Océan atlantique boréal un caste dôme volcanique, auquel Rockall et les lies Féroé se rattachent par l’orographie et la constitution géologique. Pour l’Islande les formes du relief se poursuivent assez régulièrement sou s les eaux. Les fonds rocheux, signalés surtout à l'ouest, existent sans doute sur '.eut le pourtour; en en rencontre jusque par 600 mètres de profondeur dans une vallée ou: sépare l’Islande des féroé. L'argile que le sonde révèle au S.-O. de Reikiavik, provient soit des couches argileuses è lignite, soit do la décomposition des roches
- ioumis.-eut encore quelques dépôts littoraux de galets, de vastes bancs de sable, et enfin la veso qui remonte dans *es fiords
- Les île; FérsS sent un taire pobiessenl mj-trçr.?ux qui - - : F -ë.O.ecmmeir' ordde
- ia terrasse britannique dont :• est séparé par des proàndeurs de 1,000 mètres. Les roche? volcaniques ont donné par leur des-tvuefior. les sables, parfois méiargés de coquilles, oui le ••ecou-
- Uvers accidents rcc’.terx lareiier.t, s’étend au 8.-0. sous une hau-
- rbes en
- débris da coouilles et de r.ulüocres, surtout vers i'euest et jusqu'à teo mètres; au delà le sable prédomine. Rockall est le dernier témoin d'ur.e île que les vagues ont p?u & peu démantelée, et qui s’affaisse sous les eaux, à l'exception d’un écueil de $5 mètres de diamètre. C’est ie sommet d'un iarge plateau, allongé du X.E. au S.O. comme ceux des Féroé, à la co.e de 200à à 300 mitres, couvert de roches, de graviers et ce sables très-eoquilliers, même à la profondeur de 300 mètres, et séparé de l'Écosse par une vaüée profonde de 2,000 mètres, occupée sur-iout par la vase sableuse.
- L'ne terrasse sous-marine, à peu-près limitée par l’horizontale de 200 mètres, forme le soubassement commun de la France et des Iles-Britanniques, avec les Hébrides et les Shetland. Ce vaste ptatean, qui s'avance à 400 kilomètres à l’ouest du cap Land’s end, se restreint à quelques myriamètres le long de l’Irlande et surtout de l’Écosse; il présente une surface plane au
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- midi, irrégulière et ondulée vers le nord où deux vallées, profondes de 240 et 270 mètres, séparent l’Écosse des Hébrides et l’Irlande de la Grande-Bretagne. Cette dernière dépression, prolongée au loin vers leS.-0.,est accidentée de grands plateaux. Le sud de l’Angleterre offre pour ses dépôts littoraux, comme pour la constitution même des côtes, la plus grande analogie avec le nord de la France. Le Cornouailles et le Devonshire, avec leur ossature granitique, sont le prolongement de la Bretagne et en reproduisent les caractères. Là aussi le dépôt sous-marin s'enrichit de carbonate de chaux par l’accumulation des mollusques; il constitue une tangue sableuse très-riche '40 & 70 pour 100 de carbonate de chaux} exploitée depuis plus de deux siècles, et transporté* au le in comme ur. précieux amendement. La seule localité de r-aùjtov» en donne iC0,0 M tonnes par année, soit en-
- trent, surtout au pied des falaise: comme sur la côte française. Pou miaeu: vers :a mer du .ford, c
- tpidemeut déuuiies par S*0. Des galets sa mondes, sur la rive anglaise .* les courant;, ils :he-,::t deux traînées scus-
- marlr.es analiguss aux morainas latérales d’un glacier, bons l’Océan Aller..! rue, les sondages indiquent des fonds rocheux : X.-O. de l’Écosse. c ;.; d’Irlande, sud de l’AngleteiTQ, Soriiroucs, Hébrides, Ctcadis, Shetlar.d. Les roches pointent principalement sur les prolongements des caps, et partout où les eaux agitées et les courants décapent le fond (mer d'Islande, canal Saint-Georges, Manche). Le sable est le dépôt le plus ordinaire ; il es: souvent mélangé de coquilles 'Cornouailles) et passe parfois au gravier près des rivages. Quelques bancs irréguliers de gravier par de grandes profondeurs indiquent des affleurements de roches aré-nacées anciennes, notamment de >ieux grès rouge dons le canal de Bristol, de green-sand entre le Sussexet la Haute-Normandie, de grès triasique au sud d’Exmouili et de Star-Point. La vase forme de petits lambeaux le long des côtes de la Manche, et principalement dans les baies quand le littoral est découpé dans les schistes paléozoïques, les argiles ou les marnes du trias, du lias et des assises éocènes (Folkestone, Southampton, Portsmouth, Plymouth). A l’ouest de l’Irlande, la vase est rare, mais au sud elle s'étend en vastes bancs jusque vers la Grande-Sole. Au sur-
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- plus, bien que la mer d’Irlande, fermée par deux, délroils, soit balayée par des courants, la vase en occupe presque tout le fond, du canal Saint-Georges au canal du Nord et même au détroit de Mynch. Elle provient donc des schistes cambriens et siluriens détruits sur place. Plus loin, au N.O. et au N.E.de l’Ècosse, ce sont les schistes siluriens et dévoniens qui fournissent la vase du détroit de Mynch et du golfedeMurray. Ainsila vase reconnue dans les mers britanniques provient en partie des affleurements sous-marins de roches argileuses qui sont antérieures à l’époque actuelle; quant aux limons apportés par les fleuves, et que les eaux agitées tiennent en suspension, ils peuvent aller se déposer au pied de la grande terrasse et à de longues distances. Les sondages faits pour la pose des câbles télégraphiques indiquent, dés la profondeur de 1,000 mètres, et partout dans les grands fonds, une vase molle calcaire et contenant des foraminifères. Ce calcaire crayeux qui remplit les abîmes de l’Océan est l'un des plus importants dépôts de l’époque actuelle.
- Mer d u Nord. — La terrasse sous-marine qui unit les Iles-Britanniques au continent forme le fond de la mer du Nord. La profondeur est très-petite au sud et à l’ouest; l’inclinaison générale est vers le nord, mais au centre le fond se relève tandis que deux vallées se dessinent le long de l’Ècosse et du littoral norvégien. Dans le sud les courants marins ou fluviatiles ont produit une multitude de petites collines sablonneuses, alignées parallèlement aux rivages et quelquefois à sec à marée basse. La ter-rasse marginale s’élargit beaucoup entre le Yorkshire et le Danemark; elle supporte de nombreux plateaux (bancs Jutlaod, Am-rum et Breitevierzehn, sur la côte des Pays-Bas; banc Wellà lest de l’Humber). En outre, au milieu s’élève le Dogger-Banc (30 mètres d’eau), et plus au nord le Long-Banc (33 à 73 mètres), l'n grand nombre de dépressions sillonnent ces plateaux ou circulent entre eux : le Tiefe-Rinne le long des côtes orientales d’Angleterre (60 mètres) ; les Coaî Pii, Sole Pii, et Silver Pit autour du banc WeJl, etc. Vers le nord le fond devient inégal et les plateaux sont moins accusés. Au contraire, des vallées sinueuses se creusent au pied des montagnes d’Écosse et constituent une dépression de 90 à 160 mètres. Une autre grande vallée sous-marine contourne la côte de Nonvége. Elle est très-resserrée et très-profonde surtout dans le Skager-Rack (783 mètres}. Ainsi
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- un exhaussement de 200 mètres suffirait à mettre à sec toute la mer du Nord jusqu’aux Shetland, à l'exception d’un étroit chenal reliant les fiords de la Scandinavie. Comme on pouvait le prévoir, les fonds de roches sont développés près des côtes d’Écosse, autour de l'archipel Danois et dans le prolongement des chaînes nonvégiennes. Les zones d’argile sont largement étalées sur les rivages du Jutland, des Shetland, de la Norwége et surtout dans le Skager-Rack. Les galets se rencontrent sur plusieurs points, et même à des profondeurs considérables (100 mètres près des Orcades), tandis que le gravier ne forme que des traînées vers les rivages d’Angleterre. Le sable est le dépôt prédominant : fin, quartzeux, très-peu coquillier, analogue par conséquent à celui des Landes, il s’accumule vers les côtes méridionales, et constitue des dunes ou des collines ainsi que des bancs sous-marins. Il provient principalement des fleuves qui, pour la plupart (Tamise, Escaut, Meuse, Rhin, Elbe), traversent des bassins arénacés, où les sables tertiaires et quaternaires sont développés, et qui, dans une mer peu profonde et peu agitée par les marées, forment aisément de larges deltas vers leurs embouchures. Des dépôts de sables sont encore produits soit par le flot des marées qui vient de la Manche à travers le Pas de Calais, soit par le ralentissement des courants marins littoraux à leur rencontre mutuelle sur les côtes d’Angleterre. La vase et le sable vaseux se montrent au golfe de Murray et près des Shetland, où nous les avons déjà signalés ; au golfe d’Édim-bourg; au large de Bedford et d’Hartlepool, où affleurent le trias et le lias; à l’embouchure de la Tamise, en prolongement de l'argile de Londres. La vase manque près des Pays-Bas et du Jut-land, mais elle reparaît dans le Sund, le Skager-Rack et près de la Norwége, où elle provient sans doute de l'affleurement sous-marin des schistes paléozoïques. Elle forme aussi vers le milieu de la mer du Nord de grands bancs irréguliers et une zone parallèle au Jutland; quoique l’épais manteau diluvien, qui recouvre les rivages du S.-E., laisse mal reconnaître l’allure des terrains, cette vase paraît due aux argiles tertiaires d’Ostende et de Londres. Les dépôtscoquilliers sont très-rares dans le sud; ils 11e se développent que sur les fonds sableux du nord, et surtout entre Edimbourg et Stavanger, par des profondeurs ordinairement inférieures à 200 mètres et même à 100 mètres.
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- Mer Baltique. —La mer Baltique n’a qu’une salure très-faible en raison des nombreux cours d’eau qui s’v déversent1. De puis-sants courants, aidés par les vents dominants, en entraînent les eaux vers le sud dans la mer du Nord. Sa profondeur est très-minime : les golfes de Bothnie et de Finlande n’ont guère que 100 mètres. Ce dernier, longue vatlée sous-marine, communiquait autrefois avec la mer Blanche, à travers les lacs de Ladoga et d'ûnéga: c’est encore sur son prolongement, entre Stockholm et Gottland, que la sonde a atteint la cote maximum de 280 mètres. Les rivages sont partout plats et doucement inclinés, excepté au S.-O. de ia Scandinavie, où le voisinage des montagnes les rend abrupts et escarpés. C’est surtout dans ces parages, mais aussi près des îles, GotUand, Dago, Aîand, dans le golfe de Livonie et près de la Finlande, que les fonds rocheux sent largement développés. L’argile occupe ur.s grande surface, par suite de l’af-fl sûrement des schistes siluriens, dans Iss détroits, ’e long de la côte suédoise et dans le golfe de Bothnie. Des cordons de galets, à 30 mètres au moins de profondeur, sort parallèles ou rivage de
- ia Suède et antérieurs à l’époque actuelle, bordures près du littoral et autour des Le Bornholm); il constitua aussi de vastes ;duac lande et Livonie), g"ûc8 surtout aux iîeuv: débris quar;zeux des roches Scandinaves ou ; dult de la dénudation des bassins arénseés l'Allemagne D'vina, Niémen, Vistule, Ole généralement le centre de ia Baltique, mai: le? plus profondes; elle se montre netemm beck, entre Dantzig et il Finlande, dans les de Livonie, et dans les détroits du Suud, du Bell. Les mollusques, les bryozoaires et les ; irer.t surtout vers ie Danemark et la mer û: augmente; à l’entrée du golfe de Finlande, i cend dans les profondeurs pour chercher d< au deiè, la faune lacustre peuple seule ies " et de la Finlande. Depuis la publication de
- Le i
- orme des and, CEsei, renie, Cour-marrier.t les rient le pro-Lussie et de vase occupe i? ies parties I.-E. de Lu-,e Bothnie et e: du Petites se rencon-où ia salure marine des-
- ;ges de îa Bothnie ouvrage de .M. De-
- l. La «iure n’e3t que de 3.0S pour 100 h Sk:™::; j,?4 à Malmoë; 0,TS à Bornholm, 0,C à Aland ; elle diminue encore ù^n# le fond des golfes de Finlande et de Bothnie.
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- LE POND DES
- lesse, Mil. Meyer, Mobius, G. Karsten et une commission de savants allemands ont fait des recherches intéressantes sur le régime des eaux de la Baltique et sur la faune de cette mer.
- Mer Blanche. — Largement ouverte dans l’océan Glacial, la mer Blanche est moins profonde à l'entrée[50 mètres}, que du côté du continent (100 mètres dans le golfe de la Dwina et 300 mètres dans celui de Kandalaks). Les fonds de roches sont très-étendus dans le golfe d'Onega, à l’est de Pialicka, etc. Ils relient la presqu’île de Laponie au continent, tandis que les golfes de la Dwina et de Kandalaks dessinent une dépression parallèle aux principales rivières. Le sable, très-abondant dans l'océan Glacial, ne se montre ici que près des rivages, et la vase domine, sans doute pai re- que la mer Blanche, plus profonde que l'Océan, sort de bassin de décantador. à ses rivières et garde sur son fend toute la boue qu’elles charrient à l’époque des fontes de neige. Les débris coquilhers sont souvent très-nombreux sur les dipOts sableux, surtout vers le 08’ lat.
- Presque toutes les mers de l’Ancien Continent sont plus pto-
- uorc. Mais les unes, telles que ïa Caspienne, l’Adrir.dque e. la Baltique, doivent i leurs grands fleuves des eaux peu salées st de puissante*, accumulations de sables; tandis que les autres,
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- Parana, de l’Amazone et de i'Orénoque. En outre, de grands plateaux, comme ceux d’Utah et du Mexique, restent fermés et sans communication avec les océans. La profondeur est faible dans les mers arctiques ; mais dans le Pacifique et l’Atlantique, elle est en général considérable, même près du littoral. Cependant, sur les côtes orientales des États-Unis principalement, on reconnaît les contours d’anciens rivages qui forment aujourd’hui des terrasses sous-marines. Une immense dépression, plus profonde que la hauteur de niimalaya, s'allonge de PO. à l'E., au sud de Terre-Neuve. La pluie, amenée parles vents d'est, arrose le continent américain, dont les hautes chaînes longent le littoral occidental1. Elle se répartit symétriquement autour du massif des Alleghanys et arrive encore abondante dans la vallée du Mississipi. Dans ces conditions, la végétation forestière se développe aisément, surtout vers l’Atlantique8. Les régions équatoriales reçoivent naturellement le maximum de pluie, et les grandes crues de leurs fleuves produisent d’énergiques dénudations. La pluie diminue ensuite à mesure qu’on se rapproche des pôles. Le Gulf-Stream,dont les eaux chaudes contournent le golfe du Mexique, remontent jusqu’à Terre-Neuve et s’infléchissent vers l’Europe, est, dans l’Atlantique, le plus important des courants marins. Un contre-courant froid vient du pôle, passe plus près des côtes et s'écoule au-dessous du précédent. Enfin, la direction des marées, parallèles au continent dans l'Allan tique et perpendiculaires aux rivages sur le Pacifique, puis l’orientation des vents dominants, permettent de juger comment se répartissent les matériaux arrachés par les vagues ou apportés par les fleuves. La carte lithologique des mers de l’Amérique du Nord présente ces renseignements multiples avec toute la richesse et l’exactitude de détails que comporte l’état actuel des recherches. Elle indique par des teintes conventionnelles la nature minéralogique des divers fonds, quel que soit leur âge, et la répartition des dépôts coquilliers ou des récifs de polypiers. Avant d’examiner, en suivant le littoral, la mer des Antilles, l’Ail an tique, les mers boréales et l’océan Pacifique, rappelons en quelques mots ce que révèle l’étude des lacs du haut Saint-Laurent.
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- Lacs. — Les grands lacs américains ont tous la l'orme d’entonnoirs allongés et irréguliers ; leur profondeur, bien moindre que celle du lac Majeur (850 mètres), est encore considérable : 240 mètres au lac Supérieur; 250 mètres au lac Huron; 70 mètres au lac Érié, et notablement plus pour le lac Ontario. L’argile, affleurement des schistes paléozoïques, constitue une grande partie de leurs parois; on y remarque aussi des roches pierreuses; enfin, les dépôts actuels sont le sable, en bordure près des rivages, le gravier parfois, et, vers le centre, la vase souvent entourée de sable vaseux. Quant aux coquilles, elles sont quelquefois si abondantes que les bancs d’Unio et d’Anodontes sont exploités pour marner les terres1.
- Mer des Antilles. —Comprise entre la chaîne des îles qui lui donnent son nom et la presqu’île de Yucatan, la mer des Antilles remplit un bassin dont la bordure orientale est discontinue, et que traverse, de Porto-Rico au golfe de Costa-Rica, une longue et étroite vallée. La profondeur, très-grande déjà au N.-E., près des Antilles, dépasse 4,000 mètres près de l’isthme Darien. Des fonds rocheux bordent les îles et les côtes montagneuses ; les polypiers élèvent leurs récifs principalement entre la Jamaïque et la baie des.Mosquitos, entre Cuba et le Honduras. La vase, associée à l’argile, se rencontre près de l’isthme; le sable recouvre non-seulement des zones littorales, mais aussi de larges espaces (S.-O. de Cuba, baie des Mosquitos), et surtout un grand nombre de bancs peu profonds. Ces bancs, élevés par les polypiers, supportent une véritable arène corallienne et sont entourés souvent de vase blanche. Celle-ci, très-riche en carbonate de chaux, provient de leur trituration et donne par sa consolidation soit une marne, soit un calcaire, suivant le degré de sa pureté. Le3 frag-
- 1. Le Grand-Lac salé a été étudié par MM. Cyrus Thomas cl F.-V. Hayden [Preliminary Report of the United Siales Geological Suney ; 1871, p. 238). La densité de ses eaux est 1,170, et le résidu d'évaporation s’élève à 22,422 p. 100. H donne à l’analyse :
- Na a. • NtOSO». I MgC!. j CaCl. I «uns. |
- 20 136 i 1.834 I 0.252 ! traces. I 22.282 !
- Pour la mer Morte, la densité est 1,028 et le résidu d'éraporalion 21,0!T pour 100.
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- ments des mêmes récifs, agglutinés par des infiltrations carbo-natées, ou même sur la plage parles résidus de l'évaporation rapide des eaux, constituent un calcaire bréchiforme. La vase proprement dite se montre encore sur les côtes méridionales formées par les argiles tertiaires, le long de l’isthme de Nicaragua, enfin entre Cuba et l'Ue des Pins. Les polypiers sont peu développés vers l’Amérique du Sud parce que les eaux sont moins pures sur les fonds de vase. Quant aux bancs coquilliers, ils sont assez nombreux dans la mer des Antilles, et ils s’étendent sur les plages sableuses.
- Golfe du Mexique.—Le golfe du Mexique, sorte d'entonnoir oblique, profond de 3,000 mètres au X.-E., est contourné par le Gulfstream et le courant du Labrador qui peut amener, par le canal de Bahama, les détritus des polypiers de la Floride. Les roches antérieures à l’époque actuelle sont peu importantes, à l’exception d’une zone d’argile qui dessine l’affieurement sous-marin des argiles tertiaires à lignites de l’embouchure de Mississipi. Le sable, tantôt fin, tantôt grossier, mélangé de coquilles, est au contraire très-développé, non-seulement près des côtes, mais sur des surfaces qui s’étendent jusqu'à 350 kilomètres du rivage et sous 120 mètres d'eau. La vase occupe les parties profondes et remonte près du littoral, dans le golfe de Campêche, à la Yera-Cruz et aux bouches du Mississipi. Autour du Yucaian et de la Floride, elle est blanche, calcaire, composée de débris de foraminifères ou de polypiers. A l’ouest de la Floride et au sud-ouest de Campècbe, les dépôts coquilliers sont particulièrement étendus. Quant aux coraux, leurs récifs bordent les côtes, surtout vers les deux entrées du golfe, ou constituent au large des hauts fonds (bancs Alacrane, las Armas...) et des lies (Tortugas, Berjema...) Ils manquent aux abords du delta du Mississipi, soit par le défaut de salure des eaux, soit plutôt par la variation de leur température suivant les saisons.
- Océan Atlantique américain. — Indépendamment du Gulf-Stream et du courant de Labrador, qui l’un et l’autre transportent des sédiments dans l’Atlantique le long du littoral américain, les glaces tlottantes apportent aussi les roches et les boues du pôle jusqu’au fO* degré de latitude. Une terrasse sous-marine, à la profondeur de 100 ou 2C0 mètres, dessine les sinuosités de la côte, de la Floride au Labrador. Très-étroite au sud, elle s’é-
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- largit beaucoup vers Terre-Neuve; sur les bords, la pente s’accroît brusquement et descend vers le profond bassin de l’Atlantique, qui s'allonge de l’O. à PE., suivant le 38° parallèle et au milieu duquel surgissent seuls les ilôts des Bermudes. Au nord des Antilles, la sonde accuse une pente rapide et une grande profondeur, tandis que, vers la Floride, les Bahama reposent sur des plateaux qui rejoignenL le continent. La vallée large et profonde de l'Atlantique semble, dans sa forme générale, un des grands traits primitifs de l’orographie du globe.
- Vers Bahama et les Antilles, les fonds rocheux, assez développés, sont presque uniquement des récifs calcaires de polypiers; de New-York au Labrador, surtout vers la Nouvelle-Écosse et Terre-Neuve, ce sont les roches des diverses formations géologiques. L’argile s’étale à l’est de la Floride; ailleurs elle n’est signalée que par lambeaux. Des galets, indices évidents d’anciens rivages, se présentent à Georgetown et au sud de la Nouvelle-Écosse. Enfin, le gravier apparaît sur les bancs qui longent les côtes vers le nord. Les dépôts actuels sont essentiellement sableux; ils constituent une zone continue et très-large (200 kilomètres) de la Floride à la Géorgie; là le sable est pénétré de glauconie et descend jusqu’à 100 mètres, au bord de la vase crayeuse qui se dépose sur le cours du Gulf-Stream. La vase se montre à peine, môme au large; il faut s’avancer jusqu’à Terre-Neuve pour la voir occuper de vastes étendues, bien que le.sable qui entoure les îles (Prince-Édouard, Terre-Neuve) s'avance encore très-loin des côtes et recouvre les bancs si nombreux dans ces parages (George-Shoals, La Hâve, Sambro, Banc-Moyen, Grand-Banc). Quoique les apports des courants et des glaces flottantes aient pu fournir un contingent à ces formations sableuses, elles paraissent plutôt dues à la destruction ;des plateaux eux-mêmes, et leur extension à des profondeurs considérables tend à en faire reporter l’origine aux âges antérieurs. Plus loin du continent, la vase s’étale surtout autour du Grand-Banc, en face le Saint-Laurent et aux abords de la baie d’Hudson; elle contourne môme, au sud, la Nouvelle-Écosse et s’allonge vers Newport. Il est visible que la distribution des fonds vaseux est en relation étroite avec la constitution géologique des côtes : ils se montrent partout où celles-ci sont schisteuses ou argileuses; ainsi ils apparaissent même dans la baie de Fundy, balayée par
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- les plus hautes marées connues. C’est donc probablement à l'extension sous-marine des schistes laurentiens et siluriens qu'il faut attribuer le développement de la vase, depuis l'embouchure du Saint-Laurent jusqu’à Rhode-Island. Quant à la vase calcaire, sorte de craie moderne1 dont la faune présente des espèces identiques en Amérique et en Europe, elle s’accumule dans les grandes profondeurs de l'Atlantique, sous le Gulf-Stream et près des récifs de polypiers. Ceux-ci, dont les courants chauds sortis du golfe du Mexique permettent l’extension jusqu’aux Bermudes, forment, surtout dans les eaux des Bahama, des Iles, des hauts fonds et des bancs remarquablement développés. La trituration de leurs débris donne soit une arène calcaire, soit une oolilhe corallienne, ou même une vase crayeuse qui, sur le Grand-Banc, s’élève jusqu’au niveau de l'eau. Les dépôts coquilliers sont très-abondants sur la terrasse sableuse de la Floride à la Géorgie, aux Carolines et au New-Jersey, tandis que les forarainiferes (globigérines) pullulent sous le Gulf-Stream avec des coraux et des échinodermes, très-voisins des types crétacés et tertiaires. Enfin, dans l’archipel de Bahama et surtout dans l’Atlantique (mer de Sargasse), les plantes marines, les fucus notamment, donnent d’immenses prairies flottantes.
- Mers arc ti ques. — Malgré les difficultésspéciales de la navigation dans les latitudes élevées, l’orographie et la lithologie des mers arctiques peuvent être esquissées, grâce aux travaux des marins anglais et américains. La profondeur parait en général minime, même à distance des côtes; ainsi les sondages restent inférieurs à 200 mètres dans la mer d’Hudson, autour de Pile Melville et
- 1. La vase recueillie dans l’Atlantique à la profondeur de 4.454 mètres, par 40» 38' latitude et 12® 8' longitude, a été analysée par >1. John Hunier (Journet of ihe Chemical Society, mal 1870}. Débarrassée du sel marin qui l'imprégnait, et desséchée sous forme d’une craie blanche, avec organismes calcaires on siliceux, elle contenait sur 100 parties -. carbonate de chaux, 61,34 ; carbonate de magnésie, 4,00; silico, 23,30: alumine, 5,31; peroxyde de fer, 5,91. (R«-vue de Géologie, t. IX, p. 507.) La vase abandonnée par le Gulf-Stream a donné à l’analyse: carbonate de chaux, 85,62; carbonate de magnésie, 4,26; phosphate de chaux, 0,18; silice, 1,52; peroxyde de fer, 0,31; eau et matières organiques, 8,15. Elle est aussi riche en carbonate de chaux que ta craie elle-même, tandis qu’une vase de l’Atlantique européen ne contient que 60 pour 100 de carbonate de chaux; c’est alors une marne calcaire (Quarterly Journal, Geo-gleal Society, 1871),
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- sur le littoral sud de l'océan Glacial jusqu’au détroit de Behring. Au contraire, la vallée de l’Atlantique se continue très-profonde (3,300 mètres dans la baie d'Hudson ; 2,000 mètres au cap Brown) et très-nette entre l'Amérique et le Groenland. Les fonds de roches sont nombreux, surtout dans le prolongement des côtes et à l’ouverture des détroits. Le sable, dans les médilerranées arctiques, n’occupe que des zones restreintes, le long des rivages. Cependant il s’étale sur la côte du Groenland, autour des iles Cumberland et Soulhampton, et dans l’océan Glacial, du cap Buthurst au détroit de Behring. Souvent les débris de coquilles deviennent abondants (île de Southampton, canal de Fox], et même jusqu’au 77° degré de latitude (détroit de Smith). Mais c’est la vase qui constitue véritablement le fond des mers arctiques, non-seulement au large, mais près des rivages et jusque dans les détroits. Cette extension exceptionnelle de la vase dans des mers peu profondes provient, suivant M. Delesse, de diverses causes : le développement des terrains paléozoïques schisteux, attaqués par les vagues; l’érosion continue produite par les gla-ciersqui, incomparablement plus puissants que ceux de nos Alpes, réduisent les roches en boue glaciaire; la présence, constante ou temporaire, de grandes calottes de glaces emprisonnant les eaux et favorisant la précipitation des limons; la perte de vitesse du Gui£Stream,qui monte vers les mers arctiques oùson mouvement se ralentit, et où il doit tendre à déposer les matières très-tenues qu'il entraîne vers lui; enfin, la conformation des terres et des îles séparant les mers arctiques en bassins fermés. Sans aucun doute, ces mêmes causes engendrent des effets analogues autour du pôle austral, et tout semble indiquer qu'aux époques géologiques anciennes, comme,à l’époque actuelle, la vase s'est également accumulée vers les pôles pour y constituer des roches argileuses.
- Océan Pacifique. — L’Océan Pacifique est beaucoup moins connu. On sait que la côte montagneuse se prolonge sous les eaux par des fonds rocheux, toujours peu étendus, qui entourent aussi les îles. Le gravier est rare et le sable s’allonge en une zone continue mais étroite, parce que la profondeur de l'Océan s’accroît rapidement vers le large. La vase occupe les grands fonds, notamment le golfe de Panama; elle s’approche du littoral partout où affleurent des roches schisteuses ou argileuses (détroit
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- de Géorgie, île Vancouver, baie de San Francisco1). Les dépôts coquilliers se rencontrent sur quelques plages sableuses; mais leur rareté sur le Pacifique, comparée avec leur abondance sur l’Atlantique, s’explique aisément par l’escarpement des rivages et par l'absence de terrasses sous-marines.
- ni
- LES MERS ANCIENNES.
- i. Considérations générales sur la restauration des mers anciennes. — Appliquer à l’éiude des formations géologiques anciennes les résultats de l'examen lithologique des mers actuelles el reconstruire ainsi, à l’aide des données de la géologie et par la comparaison des dépôts synchroniques, la paléogéograpkie du globe, serait Je complément naturel des intéressants travaux que nous venons de résumer. Malheureusement les documents fournis par l’observation sont loin d’être assez riches pour autoriser un essai de ce genre sur l’ensemble des continents. Aussi M. Delesse s’est-il borné à tenter, pour la France seule, cette reconstruction du passé.
- Les dépôts synchroniques ont présenté, aux âges géologiques, comme à l’époque actuelle, des différences dont nous avons analysé les causes et qui souvent permettent, dans les couches an-
- 1. D’après les sondages exécutés récemment par le commandant Belfcnap pour la pose d*un câble télégraphique entre la Californie et le Japon, le lit de l’Océan e*t relativement uni jusqu’aux Sandwich ; mais au delà les laves volcaniques se montrent en abondance avec le corail et le sable. Toute la région semble avoir subi des commotions volcaniques ; et la sonde révèle l’existence de chaînes sous-marines avec de nombreux pics, souvent fort élevés (7 000 à 12000 pieds), dont l’îie Marcus est l’une des cimes {Bulletin de l’Association scientifique de France, 18 décembre 1874).
- Dans le port de Nouméa (Nouvelle-Calédonie), se dépose une vase Terdâtre analysée par MM. Périer et P. Fischer. Elle est riche en coraux, en mollusques et en foraminifères ; elle contient sur 100 parties : carbonate de chaux, 78; quartz et argile verdâtre, 18; eau, 7 ; matières organiques, 2. (Revue de Géologie, UIX, P- 507.)
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- DES
- an
- tiennes, de distinguer les formations littorales ou les dépôts de haute mer; de préciser le rôle des êtres vivants, polypiers, mollusques ou foraminifères; de reconnaître enfin l’origine mécanique ou chimique des masses minérales, etc... Néanmoins on rencontre dans la restauration des mers de grandes difficultés: l’absence de fossiles; la discontinuité des assises, partiellement enlevées par l’érosion ou disloquées à diverses reprises par le soulèvement des montagnes; le métamorphisme, c’est-à-dire les changements intimes produits dans la structure et dans la nature minéralogique des sédiments par les actions dynamiques et par les phénomènes éruptifs; les ravinements et les dénudations, effets nécessaires de flots diluviens d’autant plus fréquents et plus énergiques que le relief est plus tourmenté, etc... Il faut donc se résoudre à laisser dans le doute plus d’un détail et à tracer seulement des esquisses, dont les études subséquentes devront compléter ou rectifier les contours.
- II. La France aux diverses époques géologiques. — 31er silurienne. — Le terrain silurien tire son nom du pays des anciens Silures (comtés de Shrop, Hereford et Radnor, au pays de Galles), où il a été d’abord étudié par Murchison ; il a ensuite donné lieu aux célèbres travaux de 31. J. Barrande, en Bohême. Dans ces deux contrées on y a tracé trois divisions : les schistes et les grès prédominent dans les deux premières; mais, dans la troisième, le calcaire abonde. En France il en est autrement : les schistes, les poudingues et les grès constituent, à l’exclusion du calcaire, toute la série silurienne, comme l'indique, pour la Normandie et la Bretagne, le tableau suivant emprunté aux mémoires de P. Dalimier1.
- 1. Sur les grès, encore mal connus, qui constituent le terrain silurien et !e terrain dévonien, au nord du département d’Ille-et-Vtlalne, roir une Intéressante étude de M, Delage, insérée au Bulletin de la Société géologique de France, 3* série, tome 111,187Ô, p. 308 clsuiv.
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- TERRAINS. NORMANDIE. BRETAGNE.
- Silurien Schistes à Cardiota interrupta; ! Schistes de Salnl-Jean-sor»
- supérieur. de Saint-Sauveur-Ie-Vieomte. j Erre.
- Grès de Mav. Grès de Galurd.
- J Schiste; à Graplolitet colonus : Schistes à Graplolitet colonus
- Silurien de Mortaln. de Poligné.
- || moyen. Grès un; Schistes à Calymene Tristan 1 i fossiles. 1 Schistes à Calymene Tristani.
- 1 (Mortain, Siouville, Falaise). et grès associés. | (Sautent minerai de ter à la base).
- Grès blancs à Scolithus linearit et à lingules.
- 1 Silurien Poudingues de Clécy. Schistes rouges et poudingues
- Schistes de Thorigoy et de feldspathiques.
- I inférieur. Coulance*. (Crauwaekelie de vin et grès
- pourprés.)
- I Cambrien. Pbyllade de Sainl-LÔ. Phyllades vertes avec grès.
- Il Schistes métamorphiques et gneiss.
- Les plus anciens systèmes de montagnes, ceux de la Vendée, du Finistère, du Longmynd et du Morbihan, ont successivement accidenté la Bretagne et en ont émergé les premiers sédiments avant la période silurienne à laquelle le système du Westmore-land a mis fin, en relevant encore la presqu’île armoricaine. De plus, les étages moyen et supérieur n’apparaissent qu’en lambeaux peu étendus : l’émersion était donc déjà presque complète à la fin du silurien inférieur. Ainsi la Bretagne était dans les mers de cette époque primitive un archipel granitique en voie d’exhaussement. Il est naturel alors que les roches paléozoïques présentent très-peu de calcaires purs, qui sont des dépôts de haute mer, et au contraire offrent en abondance des formations de rivages, telles que conglomérats et grès, poudingues et arkoses feldspathiques, comme ceux qu’engendre aujourd’hui la décomposition des granités sur les côtes de la Bretagne. Quant aux schistes, qui sont développés sur une immense épaisseur, ils proviennent peut-être d’éruptions boueuses sous-marines, mais surtout de la trituration de roches granitiques qui ont donné une vase argileuse, très-alcaline, quela compression a rendue lithoïde et schisteuse. Bien que les couches aient été fortement métamor-
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- phisées, on reconnaît au terrain silurien les mêmes allures et des caractères analogues, soit dans les Ardennes, soit dans les Pyrénées ; ces deux régions étaient vraisemblablement, comme la Bretagne, des archipels dans des mers peu profondes.
- Mer dévonienne.—Le terrain dévonien s'est formé en France dans des conditions très-variables, qui rendent les dépôts difficiles à comparer entre eux ou à assimiler aux formations synchroniques des pays voisins. La paléontologie fournit les meilleurs indices pour établir des relations que M. Delesse résume ainsi :
- | FRANCE. BELGIQUE. BORDS DU RHIN.
- Calcaires, psam-i „ j Psaounile du Condros. Schistes de la Famcnne. Schistes et calcaires de Frasnes. Schistes à Spirifcr VemeuiUi. Marnes schisteuses à Cypridincs.
- Calcaires de Givet et de Couvin. Calcaires de l’Etfel.
- Schiste; à spirifers’, Calcaire de Néhou. 1 r. i Grès cl schistes Co,en,to-; verdâtres. J Poudingue de Burnot. Système Ah rie». — Coblentalen. — Gédinnien. Grauvacke de Coblentz.
- A Néhou, l’étage dévonien inférieur, comme dans l'Ille-et-Vilaine, la Sarthe et la Mayenne, est beaucoup plus riche en calcaire que celui de la Belgique. Sur les bords de la Loire, vers Angers, il remplit un golfe étroit; ses éléments sont empruntés aux roches granitiques ou paléozoïques qui en constituaient alors les rivages, et les nombreuses alternances de grès, de schistes et d’anthracite montrent combien d’oscillations ont tour à tour émergé ou affaissé les rives marécageuses du golfe. Le dévonien moyen est partout fort riche en calcaire 'calcaire de Givet, de Couvin et de l’Eifel), et présente le caractère d’un dépôt pélasgique. Quant au dévonien supérieur, dans le Bas-Boulon-nais comme aux Pyrénées, il comprend, avec des schistes et des argiles, des calcaires très-fossilifères (Ferques), souvent métamorphiques (Campan, Caunes, Neffîès}. Les poudingues et les grès grossiers, très-développés déjà à Burnot (Belgique), ont encore plus d’importance dans le vieux grès rouge du Pays de Galles, où ils forment, sur une épaisseur de 3,000 mètres et avec
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- des assises lacustres intercalées, le dépôt d’une mer très-agitée. D'après M. Dewalque le système du Hundsrück a disloqué le terrain dévonien et délimite'la base de son étage supérieur.
- Mer carbonifère. — Le terrain carbonifère type comprend trois divisions, que terminent les trois systèmes des Ballons, du Forez et du nord de l’Angleterre, mais qui, par leur nature, montrent comme fait général une élévation continue du fond de la mer durant toute cette période : t» le calcaire carbonifère, formation de mer profonde; 2° le grèshouiller, dépôt de vives eaux, associé à des poudingues et des conglomérats à grands éléments, à des arkoses granitiques et même à des végétaux qui dénotent déjà un caractère littoral ; 3° le terrain houiiler, alternances répétées de schistes déposés dans des eaux tranquilles, de grès dus à des flots plus agités, et enfin de couches charbonneuses comme celles des tourbières. Ces alternances indiquent des affaissements et des exhaussements, plusieurs fois renouvelés, qui transformaient des bras de mer en lagunes marécageuses, couvertes d’une abondante végétation terrestre et habitées par des reptiles. D’ailleurs ces oscillations ont eu souvent assez d’amplitude pour ramener un vrai calcaire carbonifère par-dessus le terrain boni lier (De-nain), ou pour intercaler, dans les couches de combustibles, de puissantes assises de grès grossier (Roanne, Sablé, Xamur). Les caractères des deux premiers étages carbonifères sont au surplus beaucoup moins constants que ceux du terrain houiiler.
- NEWCASTLE. BELGIQUE. DÉPARTEMENT DE LA LOIRE.!
- ! III. Coal-Measures. Terrain houiiler proprement dit. Terrain houiiler proprement dit.j
- H II. MQÎîtone-GrilL Ampélite.avecphtanite, quartz Jaspé, quartzitc et psammile. Terrain houiiler Inférieur, ou1 grès anthraxifère du Roan-!
- il. Mounlain-Ümeslone. Calcaire carbonifère, avec dolomie, phta ni te, anthracite à la partie supérieure. Groupe caicaréo schisteux, i Groupe quarUo-sehislcux (?). Il
- La mer du calcaire carbonifère couvrait les Iles-Britanniques, la Belgique et le Bas-Boulonnais; mais ici, comme à Coutances et à Sablé, la présence du grès et du combustible indique le rap-
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- MERS.
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- procliemcnt du rivage et ses oscillations fréquentes. Au nord du Plateau central, si bien étudié par M. Grüner, le calcaire carbonifère est très-net, quoique fort réduit (Regny). Il est associé à des schistes, des grauwackes et des poudingues qui constituent presque tout l’étage, et prouvent que la formation s’est effectuée dans un golfe aux dépens des roches schisteuses ou cristallines préexistantes, dont la destruction plus ou moins complète a donné tantôt une vase alcaline produisant de l’argilite, tantôt des conglomérats feldspatkiques. 11 en est de même dans les Vosges, où le métamorphisme a provoqué le développement de cristaux de feldspath anorlhose dans des grès contenant des pro-ductus et des fossiles caractéristiques du carbonifère.
- Le grèshouiller de l’étage moyen est plus constant; cependant il varie aussi avec le bassin auquel il a emprunté ses éléments. Ainsi, il est argileux sur les flancs de l’Ardenne où dominent les roches schisteuses; il est au contraire feldspathique et comparable à un tuf porphyrique au milieu des granités et des porphyres du Roannais, qui en ont fourni les matériaux.
- Enfin le terrain houiller est, comme nos tourbières actuelles, remarquable par Puniformité de ses caractères. Il provient de marécages dont le fond, imperméable et vaseux, recevait, quelquefois sur une épaisseur immense (de 1,500 mètres il Saint-Étienne, de 3,000 mètres en Belgique, etc...}, les accumulations de débris végétaux; ces marécages bordaient sur de grandes étendues les rivages maritimes (Nordde la France, Belgique), ou bien s’allongeaient au fond des vallées granitiques, dans des dépressions situées au milieu des terres et jusque sur les montagnes (Plateau central).
- Mer permienne. — Le synchronisme des formations permiennes est particulièrement difficile à reconnaître en France, où elles sont extrêmement pauvres en fossiles. Bien développé autour des Vosges et de la Forêt-Noire, le dernier des terraius paléozoïques se retrouve encore à Autun, à Lodève, dans l’Aveyron, au S .-O. du Plateau central et, près de Saint-Jean-de-Luz, à la montagne de la Rhune. En le comparant au type de la Tliuringe, Êlie de Beaumont en a donné le tableau suivant :
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- FOND DES MERS.
- SlinVstein avec gypse et marnes supérieures,
- Zechstein ou calcaire magnésien.
- Rothe iodte liegende.
- Le premier étage est un grès, ordinairement coloré en rouge par l'oxyde de fer, alternant avec des porphyres, des spilites, des argilophyres, des argilolites et des conglomérats bréchiformes. 11 s’est constitué dans des bassins très-inégaux, et aux dépens des roches porphyriques voisines, qui, parfois, ont fait éruption, ainsi que l’argilolite, pendant le dépôt du grès (Saint-Dié, Giromagny, le Donon et la Thuringe). Les argiles rouges, dues soit à des éruptions boueuses, soit à des actions diluviennes, rappellent les argiles à silex des plateaux parisiens. Des plantes terrestres, des troncs d’arbres silicifiés (vald’Ajol), prouvent que le grès rouge a pris naissance près des rivages, sur les flancs rocheux des Vosges ou du Thuringerwald, et, en certains points même, dans des dépressions lacustres.
- Les calcaires magnésiens si puissants de la Thuringe ne sont guère représentés dans les Vosges que par des rognons ou de minces couches de dolomies. Mais au-dessus vient le grès vos-gien. Essentiellement quartzeux,' associé à des galets, presque ‘dénué de débris feldspathiques et de fossiles, il présente tous les caractères du dépôt littoral d’une mer assez profonde et très-agitée. Il en est de même dans le Var et les Pyrénées occidentales. Il est permis de considérer le zechstein comme en partie synchronique du grès des Vosges. C'est en effet un calcaire marin, avec des brachiopodes (productus et spirifers) qui habitent les mers profondes ( Thuringe, Aveyron, Autun). C est donc le dépôt pélasgique de la mer permienne, dont le fond s est relevé vers l’Allemagne, où les calcaires se terminent souvent par des gypses et des assises lacustres. Dans les Iles-Britanniques, la rarelé ou l’absence du calcaire et le développement encore plus puissant des grès et des conglomérats (Comtés de
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- DES MERS.
- Shrop et de Stafford, Cumberland , Écosse) prouvent la violente agitation des eaux que les émanations ferrugineuses rendaient du reste impropres à la vie.
- C’est le système du Hainaut qui, d’après M.Dewalque, a marqué la fin de l’époque houillère. tandis que le système du Rhin a inauguré l’âge du trias, en j émergeant le grès des I Vosges et en séparant j cette chaîne de la Fo- : rôt-Noire par la vallée f du Rhin.
- Mer triasique. — { Les Vosges et l'Arden- 1 ne, le Plateau central 1! et la Bretagne formaient après l’époque permienne de grandes terres émergées au sein de la
- mer, qui baignai te_
- tre de nombreux ilôts vers les Corbières, les Pyrénées, le Morvan et les Alpes. Les dépôts triasiquessonten partie littoraux et même lacustres, en sorte qu’ils présentent d’un point l’autre une grande va riété dont les coupes suivantes offrent des exemples :
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- Le grès bigarré est un sable quarlzeux, pailleté de mica, mélangé d'argilile et coloré par l’oxyde de fer; les fossiles sont assez rares, du moins à la base, mais les végétaux terrestres y abondent. Ce grès s’est donc formé sur des cèles couvertes de végétation, et dans des eaux très-agitées, oit le quartz a le mieux résisté à la trituration que subissaient les roches feldspathiques. il varie du reste avec la constitution minéralogique des rivages sur lesquels il s’est déposé : vers le Cotentin il est associé à des poudinques quarlzeux et sa nature est plus argileuse, soit parce que la baie était tranquille, soit parce que les éléments étaient fournis par des schistes paléozoïques à filons de quartz. Au nord du Plateau central et à l’est du Morvan, au voisinage des roches feldspathiques, il passe à l’arkose, et de même autour des granités des Maures ou des porphyres de l’Eslerel; enfin il contient accidentellement de la dolomie (Saint-Avold), du calcaire (Cotentin) ou des couches lacustres de gypse et de sel gemme (Aveyron, Belfast). 11 n’acquiert une grande épaisseur qu’au fond des golfes découpés dans les montagnes (Trêves, Deux-Ponts, Saône-et-Loire). Enfin, par son extension, il est comparable aux dépôts sableux de la mer du Xord et de la Manche.
- Le muschelkalk est un calcaire, très-riche en fossiles marins, littoral si les gastéropodes dominent, pélasgique quand les bra-chiopodes sont les plus nombreux. Il fait suite au grès bigarré sans changement complet de faune, et indique seulement un affaissement du bassin. En Angleterre, au contraire, a eu lieu tme émersion, en sorte que le muschelkalk manque, et que le grès bigarré est recouvert par des lentilles de gypse. Au surplus, les marnes irisées avec leurs amas de sel, de gypse et de dolomie, sans fossiles marins, mais avec des reptiles, des batraciens, des végétaux terrestres et même des couches de combustibles, se sont évidemment déposées au sein de marécages, de lagunes salées, ou parfois aussi sur des deltas émergés, comme celui de PIndus, seulement pendant une partie de l’année. Néanmoins ces gîtes salifôres ne sont pas uniquement dus à l’évaporation des eaux marines : ils contiennent de la dolomie et de i’anhydrite, souvent des sulfates de strontiane, de baryte et de magnésie, ou d’autres minéraux caractéristiques des filons. Ils ont donc été fréquemment enrichis par des émanations soit dans des lacs fermés, soit même au fond des océans, comme le
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- LE FOND DES MERS.
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- prouve la présence des fossiles marins dans le sel gemme de Wieliczka.
- Mer liasique.—Avec le soulèvement de la Côte-d’Or et du Thuringenvald commence une nouvelle période géologique. Trois grandes terres étaient baignées par la mer du lias : le Plateau central ‘ ; les Vosges, reliées à l'Àrdenne et séparées du Morvan par le détroit de Dijon : enfin la Vendée et la Bretagne, unies à l’Angleterre, mais détachées du Limousin vers Poitiers par un affaissement post-triasique. Les Maures élevaient aussi leurs îlots au-dessus des eaux qui couvraient en parité les Alpes et les Pyrénées. Quelques coupes suffisent à montrer que le lias présente, avec diverses modifications locales, une assez grande conformité d’ensemble.
- 1. Les récentes recherches de M. G. Fabre ont signalé le lias (et aussi Foo-lithe inférieure) jusque sur les hauts plateaux du mont Lozère. La mer basique devait donc couvrir les Cévennes au lieu de les entourer d'un double golfe sur la Lozère et l’Ardèche. Des lambeaux de grès infraliaslqucs ont été portés à de grandes altitudes (1470 mètres au massif de Mercoire); ils sont discontinus soit par suite des ablations provoquées par le soulèvement de mont Lozère, soit parce qu'ils se sont formés dans une mer intérieure profonde et escarpée, comme la Méditerranée [Bulletin de ia Société géofog., 3e S., t. I, p. 306-326).
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- KRANCIlR-COUïfi.
- Marne d’A touche.
- Schistes biluminoux de JloU.................
- Manies de Cornons... Marne» Souabiewics... 13
- ROUROOONR (lllalsy).
- 8" Argilo I°.b'
- lli Marne* sableuses Calcaire avec nuculctet 30",
- Iruchux 2
- Schistes bltmniiieui et
- enlcniroargileux avec
- 2 békmnilcs 22
- 0" Calcaire nodulcnx fer-
- rugineux avec marnes srJiixlcuMK sr
- Munie;.............. 70
- Marnes et calcaires nur-neux................... 10'*. S
- Calcaire de Blégny... -I .S Calcaire sableux..... I .5
- Calcaires à béiemnilea et calcaires à gry-plicc» arquées........ H°
- Grés, calcaire h ciment de Pouilly ctgrêi inférieur du lia*......... <2
- 532 LE FOND DES MERS.
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- LE FOND DES MERS.
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- Le lias inférieur est surtout sableux : c’est une arkose au voisinage des roches feldspathiques de la Vendée et du Plateau central; un grès quartzeux au pied des schistes et des quartziles de I’Ar-denne, et surtout dans le golfe de Luxembourg, découpé dans les sables du grès bigarré. Dès qu’on s’éloigne des anciens rivages, le caractère minéralogique change. Ainsi le grès passe à un calcaire plus ou moins argileux à Metz, dans le détroit de Besançon, à Salins, à Poligny, partout où l’on peut atteindre les formations de mers profondes. Le lias, du reste a une épaisseur très-variable, beaucoup plus grande à l'est qu’à l’ouest, et très-considérable dans le golfe étroit de Luxembourg, où, par l’apport des sables, le dépôt littoral a pu s’accroître plus rapidement qu’ailleurs. La marne et l’argile sont très-développées en France à tous les étages du lias; ce qui ne doit pas étonner, car la mer de cette période était une sorte de méditerranée et les marnes irisées, surtout dans l’est, constituaient son fond ou ses rivages. En outre, l’abondance des gryphées, dans des couches puissantes, témoigne d’un affaissement continu de la côte, puisque les huîtres vivent ordinairement dans une eau peu profonde.
- Mer jurassique. — La Carie géologique de France permet de distinguer trois bassins dans la mer jurassique : le bassin parisien, entre le Cotentin, le Merlerauit, la Bretagne, le X. du Plateau central, les Vosges et l’Ardenne; le bassin aquitanien, s’étendant à l’O. et bordé au N. et à PE. par la Vendée et le Plateau central; le bassin méditerranéen ouvert au S.-E. et limité par le versant méridional des Vosges et par les pentes orientales du Plateau de l’Auvergne; les Maures y formaient toujours une lie. Les divers étages que leur faune ou leur nature minéralogique caractérise dans la série jurassique, affleurent par zones concentriques. Celles-ci sont dues peut-être en partie aux ablations énergiques produites par les eaux au pied des massifs montagneux et dans les détroits; mais leur régularité générale indique plutôt un reirait régulier des eaux, sans doute par suite d’une 'ente émersion des rivages. Ainsi la passe de Poitiers est devenue un isthme à la fin de l’oolithe inférieure, et celle de Dijon a été mise à sec après le dépôt du coralrag; dès lors les trois bassins sont restés nettement séparés. Quelques synchronismes peuvent être précisés avec sûreté, et nous en empruntons le tableau à 1’ouvrage de M. Dclesse.
- x. 36
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- LE FOND DES MERS.
- JURA.
- ( Marcou. )
- HAUTE-SAONE. (Thirria ).
- MEUSE.
- (Pietle et Buvignier).
- Cataire <!e Salin*. 35*.0 Marne* de Satins.. 3 .5 Cataires du Banni. -10 .0 Marnes du Banné.. K .0
- ! Calcaire compacte de 3*.4; BrilioaetdeLlgnv. (jja
- j
- 10 .00' Calcaires blancs et
- I argiles blanches I d’Àuberville....... 00
- 11 .15!
- Marnes, grisâtre* à gryphôes virgules a\ec banc* mince* de calcaires roar-neux.................. 16 .00
- Argiles à grypbées virgule* de Loxé-
- 40 .5?
- Calcaire de Besan-
- 31ara es de Besan-
- Calcabe marneux grisâtre.............. 7a.
- Calcaire à as tartes.. 3 ,
- Calcaire marno-eom-pacteâ ncrinêes.. 14 .
- Oolithe corallienne.. 17 .
- Calcaire compacte.. 4 .
- Id. et saboolitbiqoe, avec fossiles siü-
- Cataire corallien. | Couche* à coraux. ) 25 .0 Argiles à ehaiUes. )
- Couchesd’ArgoTie. 30 .0' ilarr.cs oxfordlen-
- Argile jaune siliceuse avec ehaillet geo-diques. ........ 6
- Cataire compacte gris bleuâtre arec Ut* d’argile............... 4
- Argile jaune avec cfaailles.............. 8
- Marnes oxfordicnnes. 26
- J Oolithe ferrugineuse
- I de Commcrcy.......
- Calcaire argilo-sa-I blcux d’Eix.......
- ,50 Marnes bleues de ; Roraagnc.. *
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- LE FOND DES MERS.
- 5ao
- J U P A. HAUTE-SAONE. MEUSE.
- ( Mareou ), (Tblrriaj. (Piette et Buvljnler).
- ( Calcaire de Palenic.. 6® Calcaire à oolithes ovi-
- | Calcaire de li citadelle 3î*.l Calcaire marneux d’train
- 1 de Besançon 20 Calcaire grisâtre, ooti-tbique, avec taches bleuâtres et calcaire compacte 15°
- | Calcaire de la perte de 10 30 .0 Marnes grises de Rou- C0 i
- Calca res compactes ou
- oolithiques 22 .1
- j Marnes de Planes... 1 Calcaires blanchâtres 3 Marnes schisteuses arec plaquettes de cal-
- i du fort Saint-André. 10 pacte (Foilet’searih) Calcaire oolitbiquc gri- 2 .0 Marnes et calcaires de Montmédy.... SO 1
- Couches à coraux.... Calcaires compactes et 15 .8 Calcaires à polypiers
- Calcaire de la Roche calcaires à entro- de ïhoneüe 4 :
- pourrie. ......... 18 13 .0
- Calcaire suboolilhique
- rougeâtre 3 .0
- Miccrai de fer ooiithi- 0 .7
- Fer de U Roche pour- Calcaire subootitbique Calcaires jaunes 1er-
- nc 10 grisâtre 4 .0 reux du Frenois.. 8
- 77 133 .5 165
- On voit de suite que les calcaires sont beaucoup moins développés dans la Haute-Saône que vers le Jura, et surtout la Meuse; les argiles, très-minces dans le Jura, presque nulles dans les Alpes, sont au contraire très-épaisses vers la Meuse, et aussi en Angleterre , sacs doute parce qu’elles s’y déposaient dans les golfes des marnes irisées. Au surplus, ces variations tiennent aussi à l’éloignement plus ou moins grand des rivages : les épaisseurs augmentent naturellement partout où les sédiments fins ont pu s’accumuler dans des eaux profondes et peu agitées (Meuse), tandis que les différences locales s’accusent près des anciennes côtes (Haute-Saône). Ainsi le fuller’s eartb, calcaire dans la campagne de Caen, où il donne de belles pierres de taille, devient argileux à Port-en-Bessin, près d’un littoral de lias et de marnes irisées. De même l'identité des faunes prouve que les argiles noires de Dives sont contemporaines du calcaire blanc de Dun-le-lioi. au Plateau central. Enfin, près de l’axe émergé de l’Artois, tous les
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- 856 LE FOND DES MEKS.
- dépôts calcaires, notamment le coralrag, s’atténuent, tandis que les sables et les grès portlandiens prédominent. L’abondance des calcaires et leur extension jusqu’au pied des montagnes montrent que les mers jurassiques de France étaient peu agitées par les marées; en même temps, la structure oolilhique rappelle les dragées de Tivoli, ou les dépôts actuels de la mer des Antilles.
- Mer crétacée. — Sans beaucoup modifier l’orographie de la France, le soulèvement de la Côte-d'Or, accompagné de ceux du mont Pilât, des Cévenncs et du plateau du Larzac, augmente l’étendue et le relief des terres émergées. Le Plateau central, définitivement relié & la Vendée et à la Bretagne, aux Vosges et à l’Ardenoe, sépare plus complètement les trois bassins, esquissés déjà dans les mers jurassiques et qui recevront dès lors des sédiments bien distincts. Le Boulonnais au nord, les Maures au midi, forment des lies, tandis que, sur les continents , l’humidité du climat s’accuse par l’existence de grands lacs oii se dépose le terrain wealdien, argileux dans le Sussex, calcaire ou marneux dans le Jura, de Gray à Belley.
- Dans le bassin parisien, on peut distinguer, par la nature minéralogique des dépôts et par le3 oscillations du contour des rivages, les deux bassins secondaires de la Loire et de la Seine. Ainsi, à l’époque néocomienne, la mer crétacée, bien moindre que l’océan jurassique, s’étend à l’est jusqu’à Vassy et Auxerre; mais à l’ouest elle reste loin de la Vendée et de la Bretagne; le gault se rapproche encore de l’Ardenne ; au contraire, la craie tufau empiète à l’ouest et recouvre la Touraine. Avec la craie blanche, nouveau retrait à l’ouest jusqu’à Blois et Vendôme, et nouvelle extension au nord-est sur la Belgique. Toutes ces assises sont riches en carbonate de chaux et en mollusques ; la mer crétacée était en effet découpée dans les calcaires jurassiques, et le développement des foraminiferes semble indiquer en outre des eaux chaudes comme celles duGulf-S’.ream. Les débris feldspa-thiques manquent par suite de l’éloignement des côtes granitiques ; l’argile, abondante à la base (néocomien, gaultj, peut provenir des parois du bassin ou d’éruptions geysériennes; enfin, la glauconie est inégalement répandue à divers niveaux (gault, craie de Rouen, craie de Maéstrichtl; elle a même continué à se foi-mer dans cette légion, à travers la période tertiaire jusqu'à l'époque actuelle. Us sables et les cailloux se présentent le long
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- du rivage escarpé de l’axe de l’Artois (fourra de Lille, Tournai, Arras) ; aux environs du Mans, en relation étroite par leur faune avec la craie de Rouen ; à Aix-la-Chapelle, sur la pente septentrionale de l'Ardenne, où ils contiennent de nombreuses fougères du terrain crétacé supérieur; ce dernier, en Saxe et en Bohême, est même essentiellement constitué par des grès quarlzeux tqua-dersandstein).
- Dans le bassin de la Provence, la série crétacée, analogue à celle du bassin de Paris, est très-complète et de plus très-puissante.
- Dans le bassin aquilanien, la craie inférieure ne se trouve qu’au pied des Pyrénées; elle manque dans la Sainlongeet dans le Périgord, où les calcaires de l’étage supérieur sont très-épais et remarquables par l’abondance des rudistes. Ces mollusques, avec leur têt si pesant, ne pouvaient guère pulluler que dans des eaux chaudes et riches en carbonate de chaux. Enfin, des couches lacustres, avec du gypse et deslignites, dessinent à divers niveaux les contours de lacs étendus.
- Mers tertiaires. — Déposées en assises multipliées au fond de golfes sinueux ou sur des rivages découpés, très-riches d’ailleurs en couches lacustres qui empruntent leurs éléments aux diverses roches du sol émergé ou les reçoivent directement par des émanations variées, les terrains tertiaires de la France ne présentent jamais runiformité des grandes formations jurassiques ou crétacées: ils offrent, au contraire, entre eux des différences tranchées.
- Mers éocènes. — Le continent s’était notablement accru par l’émersion de la craie supérieure. Au N.-E. se dessinent à cette époque deux bassins, celui de Paris et celui de Bruxelles, reliés entre eux et prolongés l’un vers le Hampshire, l’autre vers Londres. A l’O., la mer empiète un peu sur le Cotentin, et trois golfes profonds marquent les embouchures de la Loire, de la Garonne et de l’Adour. Enfin, au S.-E., des baies étroites et contournées découpent les cétes dans le Languedoc, le Dauphiné, la Savoie et la Suisse. De nombreux lacs sont disséminés, les uns sur le littoral (Ile-de-France, Champagne, Gascogne, Albigeois, Languedoc, Basse-Provence), les autres au milieu des terres (Maine, Touraine, Argenton, Bouxwiller, Haute-Sadne, Bresse, Liraagne, Forez). Quand leur bassin hydrographique est granitique (le Puy en Velay), la destruction des roches de fond produit
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- des argiles et des arkoses; mais le calcaire, toujours très-abondant, ne peut être attribué alors qu’à l’apport de sources analogues à celles de Saint-Nectaire et de Sainte-Allyre. Il en est de même pour le gypse qui s’y rencontre et pour tout un ensemble de couches pénétrées par des émanations ferrugineuses (terrains sidérolithiques). Enfin, parmi ces lacs placés aux niveaux les plus divers, souvent près des embouchures des grands fleuves, plusieurs ont été plus d'une fois envahis par la mer, en sorte que les assises lacustres et marines y alternent entre elles.
- De l’Artois jusqu'au Weald, le bassin de Paris était séparé de celui de Bruxelles par l’axe du Boulonnais. D’un côté, la mer du Nord, pénétrant jusqu’à l’Ardenne, couvrait déjà la Belgique de dépôts essentiellement sableux. De l’autre se déposaient, avec un plongement contraire, des assises plus variées. C’étaient aussi des sables (sables du Soissonnais et sables de Beauchamp), mais comprenant entre eux le calcaire grossier, tandis que vers l’Angleterre les sables de Bagshot s’alliaient seuls aux argiles de Londres et aux sables de Thanet ou de Woolwich. Beaucoup de produits éruptifs s’intercalent dans les sédiments : ce sont d’abord les gypses en lentilles orientées au N.-O., apportés par des eaux minérales ou des émanations sulfureuses, et accompagnés de calcaires magnésiens, de glaises vertes et de strontiane sulfatée. C’est aussi l’argile plastique, dans laquelle il y a quelquefois de la baryte ou de la strontiane sulfatée, et qui est dépourvue de carbonate de chaux, si ce n’est dans les premières couches déposées sur la craie. Le plus souvent les produits des éruptions ont été repris par les eaux ; alors on y rencontre, soit, comme dans l’argile plastique, des coquilles lacustres ou marines, des lignites, des graviers ou des galets; soit, comme dans le gypse, de nombreux fossiles presque exclusivement terrestres.
- Dans le bassin de la Garonne les alternances de sables, de grès et de calcaires, tantôt marins, tantôt lacustres, sont aussi très-multipliées. Quant au bassin de l’Adour, il est exclusivement marin, et les dépôts nummulitiques y atteignent à eux seuls •1000 mètres d’épaisseur.
- Lesnumraulites caractérisent surtout l’éocène du bassin méditerranéen, très-développé du Languedoc à la Savoie, et dont la base est marquée souvent par des couches lacustres d’argiles et de calcaires rouges (étage garumnien de la Provence et du Lan-
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- guedoc). Au surplus, ces formations sont exceptionnellement puissantes au voisinage des Pyrénées et des Alpes; leurs rivages montagneux ont fourni les éléments de nombreuses roches élastiques (poudingues de Palassou, d'Alet, d’Ausseiug...). Danscette mer profonde, bien différente du golfe parisien, le calcaire, emprunté aux falaises crétacées ou jurassiques, prédomine dans les dépôts.
- Le résumé suivant peut servir à fixer les principaux points de comparaison entre les diverses mers éocènes de la France.
- | Supérieur.
- Le climat de la France était nécessairement fort humide alors, puisqu'elle était parsemée de lacs donlplusieurs sont creusés dans des sols perméables. Toutefois, comme l'observe M. Delessc, leur étendue n’était pas aussi grande que l’extension des couches lacustres pourrait le faire supposer; car ces lacs se déplaçaient par suite du remplissage successif de leurs bassins, comblés peu à peu par les apports de leurs affluents; d’un autre côté, plus d’une fois les contours de leurs rivages ont été modifiés par des dislocations.
- Les oscillations du sol ont propagé au loin les effets du soulèvement des Pyrénées; et si de simples tremblements de terre suffisent à provoquer des déplacements d’eau et des déjections boueuses, on comprend quels phénomènes violents ont dû suivre le surgissement d’une pareille chaîne de montagnes. C*est à cette
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- cause que M. Delesse est porté à rattacher la formation d’une partie des roches élastiques, les éruptions d’argiles et de gypse, et la recrudescence générale des émanations geysériennes, si actives pendant cette période.
- Mers miocènes. — Un nouvel envahissement des eaux marines. restreint dans un golfe plus étroit mais plus méridional que celui de Beauchamp, aamené, sur les calcaires lacustres de la Brie, le vaste dépôt des sables de Fontainebleau. Tantôt on les assimile aux sables du Limbourg belge (éocène supérieur), tantôt on en fait un étage spécial, l’oligocène, très-développé en Allemagne. Ils se sont accumulés dans nos parages comme les sables moyens, et souvent en collines alignées comme aujourd’hui encore les sables de la mer du Nord et du Pas-de-Calais. AuN.-E. la mer qui recouvrait les Pays-Bas devait être peu profonde, mais agitée par les marées : car ses dépôts sont essentiellement quartzeux. Au S.-O., dans le bassin de l’Adour et de la Garonne, c’est au contraire un calcaire à astéries qui prédomine; mais sa faune, étudiée par M. R. Tournouer, le rattache étroitement aux sables de Fontainebleau. Quand un exhaussement continental fit rétrograder les eaux marines, de grands lacs recouvrirent la Beauce, la Limagne, et remplirent de nombreux bassins dans la Provence, le Languedoc et les Pyrénées. Ils se comblèrent ensuite, soit par des calcaires formés aux dépens de leurs parois, soit par des travertins fournis par des sources minérales1 2.
- ün affaissement considérable abaissa alors sous les eaux de la mer non-seulement la Touraine, le détroit de Poitiers et l’Aquitaine, mais aussi la Bretagne depuis la Loire jusqu’à Rennes et Dinan*. Partout sur cette vaste étendue se présentent les faluns,
- 1. Parmi les plus Intéressants produits de* éruptions qui ont accompagné la dislocation et l’émersion du calcaire de Beauce, mentionnons les sables granitiques et les argiles à silex que MM. Potier et Douvillé ont récemment étudiés dans le département de l’Eure. Ces sables, grossiers, micacés, bariolés, kaoliniques, arec des argiles de toute nuance, ont rempli les fentes, plus on moins inclinées, ouTertes avec dénivellation dans les caleaires de Beauce (Comptes rendus de fi-cadémie des Sciences, C mai 1872.
- 2. D'après M. A Rarusay et les géoloques anglais qui se sont le plus occupés de la restauration des anciens fleuves, à la fin de la période miocène, marquée par un large développement de la terre ferme en Europe, nn plongeaient général vers le N.-O. décida la direction d’un grand nombre de nos cours d’eau [Proc. CardifTs naiuralists Soc., 1869 ; Geol. Magazine, 1870 ; Geol. Soc. 1872).
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- LE FOND DBS MERS. 561
- très-riches en coquilles brisées, formés toujours sous une faible profondeur d'eau et souvent près des rivages ou des embouchures, comme le prouvent la présence des bois silicifiés et l’abondance des ossements de vertébrés terrestres. Dans les golfes à plages calcaires, près de Bordeaux et de Montpellier, les faluns passent à des calcaires grossiers. De même, sur les pentes occidentales des Alpes, la mer miocène remontait à travers l’Isère, l’Ain et la Suisse, jusqu’à la vallée de l’Alsace, et constituait, aux dépens du calcaire de son littoral, l’épais dépôt de la molasse. En outre, en Suisse comme en Aquitaine, de nombreux lacs ont laissé pour témoins des marnes lacustres avec lignites, parfois fort riches en végétaux et en insectes (OEningen). Le soulèvement des Alpes occidentales qui a relevé, notamment au Righi, les couches de la molasse, a marqué le début de la période tertiaire supérieure.
- Mers pliocènes. — L’Océan pliocène baignait nos côtesà peu près suivant les mêmes contours que nos mers actuelles. Il occupait encore un golfe ouvert des Pyrénées à l’Adour et à la Garonne ; il se réduisait beaucoup dans le Cotentin ; mais sur le littoral méditerranéen il couvrait Perpignan, Montpellier, Beau-caire dans la vallée! du Rhône, et plusieurs points du rivage de Bandol à Fréjus et au Yar. Plus vaste sur les pays limitrophes, la mer pliocène s’étendait sur le Sulfolk et le Norfolk, ainsi que sur une grande partie des Pays-Bas et du Piémont. Les dépôts de cet âge émergés sur nos côtes sont donc essentiellement littoraux et par suite très-variables. Dans l’Aquitaine, ce sont, àlabase, des marnes bleues très-riches en mollusques (Saubriges, Saint-Jean-de-Marsacq), puis, au-dessus, les sables des Landes sans fossiles. Leur extension semble indiquer une origine marine; néanmoins ils peuvent être comparés aux sables qui, dans la Campine, recouvrent les sables marins pliocènes de Belgique, et qui contiennent parfois des ossements de mammifères quaternaires. Sur la Méditerranée, ce sont encore des marnes b!eues{Perpignan, Fréjus, Yalréas, dans la vallée du Rhône}; au-dessus viennent les sablesde Montpellier, souvent associés à des grès analogues aux dépôts actuels, et aussi à des poudingues vers le delta du Rhône. Les formations lacustres sont nombreuses et aussi très-variées: lignites de la Tour-du-Pin et de Biarritz, marnes de Manosque, calcaire deDijon, sables de Saint-Prest, travertins et conglomérats volcaniquesd’Issoire...
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- Toutefois les bassins hydrographiques du Rhin (Alsace), de la Saône (Bresse), de la Durance (environs de Digne), de l'Ailier (Limagne)... ont été surtout comblés, pendant l'époque pliocène, ou à l’origine de la période actuelle, sous l'action des agents atmosphériques, des glaciers, et des rivières. Les alluvions anciennes sont d'ailleurs d’autant plus épaisses qu’on les observe plus près des montagnes, tandis que les boues fines (lehm ou lœss) s'étalent en nappes au loin des grandes chaînes. Enfin le limon des plateaux, dans les hautes vallées de l’Adour, sur les plaines de la Flandre, ou sur les plateaux normands, parait provenir soit d’une ablation atmosphérique sur les roches calcaires sous-jacentes, soit d’un dépôt argileux lentement effectué, peut-être sous la neige et les glaces, soit enfin d’éruptions boueuses.
- Epoque actuelle.— La convulsion qui adonné aux Alpes principales leur relief définitif, a soulevé les terrains pliocènes et refoulé les mers dans les limites qu’elles occupent aujourd'hui. Mais la stabilité de nos rivages n’cst qu’apparente; ils sont pour la plupart soumis à des oscillations essentiellement locales, que M. Delesse a représentées sur l’une des cartes de son bel Atlas. Tantôt, en effet, sur les plages et hors de l’accès de la marée, des galets, des sables ou des bancs coquilliers témoignent d’un exhaussement ; tantôt des tourbes, d’anciennes forêts, quelquefois même des villages enfoncés sous les flots prouvent un affaissement. Parmi les côtes soulevées, nous citerons, sur la Méditerranée, Griraaldi et Monaco avec leurs grès coquilliers relevés de 20 à 25 mètres; Fréjus et Aigues-Mories aujourd’hui ensablées; Narbonne autrefois pourvue d’un port florissant ; et sur l'Océan, les buttes coquillières de Saint-Michel-en-Lherm ; les cordons de galets entre La Rochelle et Fouras, abandonnés par la mer qui pénétrait jusqu'à Niort; les bancs de maerl et de coquilles qui sont exploités en Bretagne comme amendements. Les indices d’émersion sont encore très-nefs vers l’embouchure de la Somme, ainsi qu'à Dunkerque. On en voit également à Guemesev et sur les côtes du Cornouailles.
- Par contre, des forêts, aujourd’hui noyées, rendent visible l'affaissement des rivages à Biarritz, au sud d’Arcachon, près de Morlaix et sur beaucoup d’autres plages de la Bretagne et du Cotentin, comme autour de Jersey et des Iles-Britanniques. La preuve de submersions semblables est fournie encore par des
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- tourbières renfermant des fossiles lacustres (N.-O. de Guernesey, Cherbourg, Yillers, Fumes, littoral de la Belgique et du Danemark); parfois aussi par des constructions noyées (baie-de Douarnenez', îles Scilly), ou transformées en Ilots (Mont-Saint-Michel); enfin par d’anciennes cartes, sur lesquelles, par exemple, les îles anglo-normandes sont réunies au Cotentin, etc.
- En résumé, et malgré la complication d’oscillations éminemment locales, les côtes de France s’élèvent dans la Méditerranée et dans le golfe de Gascogne; elles s’abaissent au contraire dans la Manche et dans la mer du Nord. Cet affaissement augmente à partir du Pas-de-Calais sur les rivages des Pays-Bas et atteint son maximum aux embouchures de l’Escaut et du Rhin ; il se fait sentir jusqu’au Danemark et à la Scanie. Il a provoqué au moyen âge la submersion de villages et la formation du Zuyderzée. Peut-être doit-on lui attribuer aussi la destruction de l’isthme qui vers Calais reliait, pendant l’époque quaternaire, l’Angleterre à la France; néanmoins la violente érosion produite par les marées furieuses, que les vents d’ouest poussaient dans la Manche, doit avoir contribué plus encore à ouvrir le Pas de Calais. Sans doute ces oscillations lentes peuvent être un effet des actions dynamiques produites sur l’écorce terrestre par les forces internes. Mais M. Delesse observe que, le plus souvent, elles paraissent être motivées par des causes locales, et résulter de la flexion des couches molles et humides de l’écorce sous le poids des sédiments qui s'accumulent en certains points. Ainsi les amas de sables apportés par les grands fleuves dans la mer du Nord font naturellement fléchir les argiles tertiaires de ses rivages. En outre, la différence des érosions exercées sous les eaux ou dans l’atmosphère tend sans cesse à altérer l’équilibre des côtes. On conçoit donc que leur stabilité absolue soit une rare exception.
- DI. Déformations subies par les terrains. — A peine déposés sur le fond des mers, les terrains sont soumis à une foule d’actions qui tendent à les déformer. C’est d’abord leur compression réciproque; puis l’ablation par les courants marins, ou par les rivières et l’atmosphère dès qu’ils sont émergés. Ce sont aussi les
- 1. D’après une légende fort accréditée dans la basse Bretagne et que semblent confirmer certains indices, la ville dis dans la baie de Douarnenez, capitale du roi Gradlon, aurait été engloutie au quatrième ou au cinquième siècle.
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- 564 LE FOND DES MERS,
- oscillations lentes de l’écorce terrestre, ou les dislocations brusques et les phénomènes éruptifs ou volcaniques de toutes les époques qui, en produisant des failles ou des montagnes, provoquent l’effondrement ou le redressement des assises. Tous ces effets, dont l'état actuel est la résultante, sont d’autant plus complexes que le terrain est plus ancien, et d’autant plus considérables qu’il est plus voisin des grandes chaînes. Pour les apprécier il faut chercher à restaurer l’état primitif, c’est-à-dire à-retracer, pour un étage dont les équivalents synchroniques sont bien établis, l'extension et parfois les rivages delà couche la plus constante dans ses caractères et par suite la plus facile à repérer. U est vrai que les dépôts à une même époque sont loin d etre continus et uniformes.Tous s’amincissent sur les pentes ; ceux d’entre eux, comme la vase et le calcaire, qui sont épais dans les dépressions, vont au contraire en diminuant près des rivages; une émersion brusque peut entraîner leur disparition presque complète, s’ils ne sont pas encore consolidés. Les actions qui tendent à les détruire, s’exercent surtout sur les formations littorales, qui sont d’ailleurs meubles et souvent assez minces. Néanmoins, en s'attachant à un terrain bien caractérisé, on peut en restaurer les anciennes limites. Suivant la méthode dont les belles cartes de Paris et du département de la Seine ont déjà fourni une excellente application, M. Delesse a figuré par des courbes de niveau, séparées ici par des teintes graduées, la surface supérieure de quelques-uns des principaux terrains. Si l’étage que l’on considère n’est pas recouvert, ses horizontales sont les lignes de niveau du sol même; le tracé des courbes dans les parties profondes, quoique beaucoup plus incertain, peut souvent s’effectuer avec une approximation suffisante. La ligne ayant la cote zéro dessine l’intersection du terrain avec la surface de la mer qu’on suppose prolongée à travers les terres : tout ce qui est au-dessus a nécessairement été surélevé. L’ancien contour du terrain, son rivage autrefois horizontal, est particulièrement intéressant à comparer avec les courbes de niveau qui, donnant le relief actuel, mettent en évidence les dénivellations qu’il a subies.
- A la vérité le niveau de la mer n'est pas demeuré constant ; il s’est abaissé par suite de l’infiltration de l’eau dans les roches ou de sa fixation, notamment dans les argiles. Néanmoins les horizontales, quoiqu’elles ne se repèrent pas exactement
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- au niveau d’autrefois, traduisent aux veux le modelé du terrain, et montrent, par conséquent, dans quelles régions se sont effectués les soulèvements ou les affaissements. Quant aux couches lacustres, formées dans des eaux douces à des niveaux très-divers, et parfois étagées sur les revers des montagnes, leurs déformations ne peuvent être appréciées que par une étude spéciale à chaque localité. La connaissance des allures souterraines de chaque formation est éminemment précieuse pour les travaux de sondages, les constructions de roules, les tracés de chemin de fer, etc... Essayons donc de donner, pour quelques-unes des plus importantes, un aperçu des nombreux renseignements consignés sur les cartes de M. Delesse.
- Terrain pliocène. — Les déformations des dépôts lacustres ou atmosphériques sont difficiles à préciser, d'abord parce que ces dépôts sont peu étendus, ensuite parce qu’ils ont souvent pris naissance sur des pentes inclinées offrant de grandes différences d’altitude (Bancs pliocènes des Basses-Alpes; altitude au sud 300 mètres, au nord 1,200 mètres près des Alpes). Le grand bassin de la Bresse, rempli surtout par des dépôts atmosphériques, est relevé vers le sud en sens contraire de l’écoulement actuel des eaux; ses cotes sont en moyenne 300 mètres; mais au N.-O. elles s’abaissent à 200 mètres, pour atteindre au contraire 400 et 800 mètres vers la Tour-du-Pin et Voreppe. Sur la Méditerranée, le pliocène marin est relevé à 100 ou 200 mètres vers Montpellier ou Perpignan, et même bien davantage sur les flancs des Alpes-Maritimes. Sur l’Océan, ses altitudes sont faibles (Anvers, Cotentin, Saubriges); elles montent à 100 et même à 200 mètres pour les sables des Landes dans la vallée de la Garonne.
- Terrain éocène.—Les couches nummulitiquessi puissantes dans le midi de la France ont été soulevées à de grandes hauteurs : 3,000 mètres au sud de Barcelonnette (Basses-Alpes) et à la montagne desFiz; 3,300 mètresaux Aiguillesd'Arves (Savoie); 3,300 mètres au Mont-Perdu (Pyrénées).,. Dans le bassin parisien, l’éocène est très-inégalement déformé : il s’élève sur le pourtour en moyenne à 100 mètres, mais il atteint au N.-E. et à I'E. des altitudes plus grandes : 220 mètres à Verviers, 210 mètres à Craonne, 293 mètres à Marlemont dans les Ardennes, 230 mètres à Allemant près de Sézanne... Le bassin du Hampshire, symé-
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- trique à celui de Paris, est peu accidenté, si ce n’est au sud (Dor-chester, 250 mètres). Le bassin de Londres ainsi que celui de Bruxelles s’inclinent en sens inverse et sont assez plats; au sud, vers Liège, les côtes remontent à 4 00 mètres. Quant aux dépôts lacustres, ils ont subi parfois des dénivellations de plusieurs centaines de mètres (bassins de la Gascogne, du revers du Plateau central, et de la Provence, au pied des Alpes).
- Terrain néocomien. — Dans le S.-O. de la France, le néocomien ne se montre que redressé dans les Pyrénées. Sur le pourtour du bassin parisien, il manque à l’ouest; mais, à l’est, il s’élève à 100 mètres dans les Ardennes, à 200 mètres dans la Meuse, à 300 mètres dans l’Yonne. Le fond môme de la cuvette néocomienne a été déchiré et amené au jour à 233 mètres d’altitude par le soulèvement du pays de Bray *. Dans le S.*E. le néocomien a été porté à de grandes hauteurs sur le Jura et les Alpes {1,200 mètres à l’ouest du lac deNeufchâlel, 2,000 mètres auGrandsom, 3,200 mètres près du lac d’Annecy). Il se montre encore à 800 mètres auprès de Nice, et à 400 mètres sur le bord des Cévennes, aux environs de Privas.
- Lias. — La mer liasique est mieux connue que les autres mers jurassiques; il est donc plus facile de mesurer les déformations subies par ses dépôts. D'abord, à l’O. du bassin de Paris, le lias reste à environ 100 mètres; il se relève à 130 mètres à Falaise, à 200 mètres à Montabard, dansla chaîne duMerlerault, et aussi dans la Vendée; tandis que, dans le Cotentin et aux Sables-d’Olonne, il vient affleurer sur le rivage. A TE., il atteint des altitudes plus grandes : 300 mètres dans l'Ardenne et dans les Vosges, vers Metz et Nancy; 499 mètres à Mirecourt, dans la Côte-d’Or et jusqu’à Belfort; 476 mètres près d’Épinal. Sur le versant alsacien des Vosges, il est aussi à 400 mètres près de Guebviller et à 200 mètres près de 'Wœrtli. Autour du Plateau central, les déformations sont encore bien plus considérables; ainsi au N.etàl’E.le
- 1. Le soulèvement brusque du pays de Bray, entre la formation du calcaire grossier et le dépôt des sables de Beauchamp, est un exemple intéressant des mouvements de l'écorce terrestre. M. A. de Lappareol a montré, par des études précises et complètes, que la fracturo du Bray est en relation avec la grande faille de la vallée de la Seine, étudiée déjà par M. llarlé et par M. Hébert [Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 8 avril 1872, et Bull, de la Soc. ÿM„ 2* S., t. XXIX, p. 230.)
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- lias s'élève à 100 mètres à Montmorillon, à200 mètres à la Châtre, à 400 mètres au moins sur le pourtour du Morvan, et aussi à Charolles pour atteindre 600 mètres en face de Lyon. Au S., les Cévennes l’ont soulevé plus haut encore dans les Causses : 800 mètres à Largentière, à Mende, à Bédarrieux; puis sur les pentes occidentales il s’abaisse peu à peu vers le sud ou vers le nord. Dans les détroits de Poitiers et de Dijon, il forme, aux cotes 100 et 200 mètres, deux cols souterrains. Redressé parallèlement aux Pyrénées, le lias se l'encontre à 400 mètres dans le Roussillon .età 1,980 mètres dans le comté de Foix. Enfin, vers les Alpes, le fond môme de la mer, et non plus seulement son rivage, a été disloqué et soulevé à de grandes altitudes : 400 mètres près de Lons-le-Saulnier et Genève; 1,700et 3,300 à Seneppe et à Roche-brune (Dauphiné); 2,800 et 3,840 au Perron-des-Encombres et à l’Aiguille-de-la-Yanoise (Savoie).
- Les allures nettes et définies des assises du lias, que plusieurs chaînes ont accidentées, donnent lieu à deux remarques d’uue portée très-générale. D’abord les dépôts à fortes pentes, comme ceux du lias sur les flancs du Plateau central ou des Alpes, doivent en partie leur inclinaison à l’escarpement des rivages sur lesquels ils se sont formés. Ensuite les couches redressées par une faille ou un soulèvement ne sont fortement inclinées que dans une zone étroite, parallèle à la dislocation.
- Trias. — Le grès bigarré qui dessinait le pourtour des bassins du lias est naturellement relevé plus encore. Ainsi on le trouve à plusieurs centaines de mètres dans l’Ardenne, l’Eifel, le Hunds-rück et le N. des Vosges ; à 350 mètres aux environs de Saint-Avold ; à 400 mètres à Phalsbourg ; à 300 mètres à Bruyères, etc. Son altitude atteint un maximum sur le versant occidental des Vosges, et surtout vers le sud : 780 mètres à Plombières. A l’O. du bassin de Paris, on retrouve le trias à 100 mètres, à Dordigny, et à 130 mètres à Falaise. Au nord duPlateau central,il se montre à 200 mètres vers Sainl-Benoît-du-Sault; à 400 mètres et môme à 300 au tour du Morvan, à 400 mètres encore à Chessy. On le voit s’élever peu à peu à l’O. et au S., vers le Rouergue et les Cévennes : 300 mètres à Suillac, 400 mètres à Lodève, 800 à Rhodez, 1,300 à la Montagne du Souquet (Gard). Il plonge très-rapidement à l’ouest; car, à Rochefort, les sondages ne l’ont rencontré qu’à 800 mètres au-dessous du niveau de la mer. Dans les Pyrénées.
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- LE FOND DES MERS, il a été relevé, surtout près de la ligne de faite : Saint-Béat, 800 mètres; Basses-Pyrénées, 1,200 mètres; Hautes-Pyrénées, 2,000 mètres. Il se redresse aussi, à quelques centaines de mètres, autour de l'ilot granitique des Maures. Mais, quand on suit les cliaines alpines du Jura aux Hautes-Alpes, on voit le fond du bassin triasique atteindre des altitudes de plus en plus grandes ; Lons-le-Saulnier, 300 mètres; Nantua, 800 mètres; Briançon-nais, 2,000 et 3,000; Mont-Thabor, 3,205 mètres.
- Le grès vosgien est souvent intimement lié au grès bigarré. Toutefois, dans les Vosges, il en diffère nettement par son oro-. graphie. Ainsi il acquiert ses plus hautes altitudes à l’ouest et non au sud de la chaîne; on le voit, en effet, à 598 mètres aux Châteaux-d’Eguishem (Alsace), à 800 mètres au Spiemont, i 974 mètres au Climont, et à 1,010 mètres au Donon. Au point de vue de l'orographie aussi bien que sous le rapport minéralogique, il y a donc lieu de distinguer les deux grès, séparés géologiquement par la formation de la vallée du Rhin, et de rattacher le grès des Vosges au terrain permien.
- Terrain liouilier. — Xos dépôtshouillerssont d’anciens marécages, isolés entre eux quoique souvent étagés dans le même bassin, situés originairement déjà à des altitudes très-diverses, tantôt sur les plateaux montagneux, tantôt sur le littoral. Dans le Plateau central, ils s'alignent au X.-E. sur le bord oriental, au X.-0. dans la région occidentale jusqu’en Vendée, au X.-N.-E. enfin sur le plateau lui-même, où ils semblent jalonner d’anciennes vallées. Dans le nord de la France et en Belgique, la houille s’exploite jusqu'à 900 mètres, et quelquefois jusqu'à 1 kilomètre de profondeur (Charleroi); tandis qu elle se montre à de grandes hauteurs dans les Pyrénées et dans les Alpes. Des déformations très-considérables peuvent aussi s’observer sans sortir d’un bassin limité. Ainsi les dénivellations d’une même couche atteignent plusieurs centaines de mètres à Alais et à Saint-Étienne, et 1 kilomètre au Creusot.
- Terrain silurien.—Malgréle peu d’élenduedes terresémer-gées dans les mers siluriennes, les formations de cette période sont loin de se retrouver dans tous les massifs montagneux, soit que ceux-ci fussent déjà hors des eaux à cetie époque, soit plutôt que les dépôts aient disparu postérieurement par la dislocation et les dénudations, ou que du moins ils aient subi un métaraor-
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- phisme profond. Très-développé dans l'ouest de la France, au niveau de la mer, ou dans le Merlerault et les petites chaînes de la Bretagne, à peiue indiqué dans le Plateau central, le terrain silurien se montre dans les Vosges, mais s'étend surtout dans PArdenne, où il atteint une altitude de quelques centaines de mètres. Dans les Cévennes, il est relevé à 800 mètres au Vigan et à 1,100 mètres dans la montagne Noire. Aux Pyrénées, on le trouve aussi, notamment près de Bagnères-de-Luchon, même vers le faîte de la chaîne (Pales de Burat, 2,150 mètres).
- Bien que les anciennes mers de France ne puissent être restaurées qu’avec une assez forte part d'hypothèses, ît cause des érosions et du métamorphisme, les cartes que M. Delesse en a tracées présentent du moins le relief actuel et l’orographie souterraine des diverses formations. Elles montrent que les dénivellations primitives se sont conservées, mais en s’atténuant par des remblais successifs; qu’elles peuvent ainsi affecter plusieurs terrains superposés, comme aussi les dislocations qui out provoqué le surgissement d’une chaîne ont accidenté tous les terrains antérieurs. La forte pente des assises redressées par un soulèvement et le peu de largeur de la zone ainsi relevée témoignent de la plasticité des couches plus ou moins humides dans l’intérieur de la terre. Enfin les bassins des mers étaient au moins aussi profonds à l’origine qu’à l'époque actuelle où tant de dépôts ont contribué à les combler; néanmoins leur fond est souvent amené jusqu’aux sommets de nos grandes chaînes ; il est donc impossible d'attribuer la formation des massifs montagneux à des oscillations lentes, comme celles de nos rivages.
- Parvenus au terme de cette étude, nous en résumerons rapidement les principaux points.
- Nous avons d'abord examiné l’action des différents agents qui concourent à la formation des dépôts. L’atmosphère, par ses intempéries, par la pluie, les vents et les glaces, exerce une incessante destruction sur les continents. Les rivières corrodent leurs bords et leur lit, puis versent à la mer toutes les alluvions charriées par leurs eaux. Les vagues à leur tour, poussées par les vents et les marées, attaquent les rivages, tandis que les courants décapent le fond ou répartissent les matériaux. Après avoir X. 37
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- indiqué, en outre, l’influence des agents internes et aussi des êtres vivants dont les dépouilles jouent un grand rôle, nous avons étudié, à l’aide de quelques exemples, comment la nature minéralogique des dépôts littoraux ou sous-marins est en relation avec les roches du bassin hydrographique et avec les conditions physiques; nous avons insisté enfin sur la répartition des mollusques qui fournissent si souvent, par les débris de leurs coquilles, une proportion considérable de carbonate de chaux.
- Par la discussion des cartes lithologiques des mers actuelles, pour l’Europe, l’Amérique et les régions arctiques, nous avons montré ensuite quelle est l'orographie générale des océans, quelles sont les principales roches qui prolongent leurs rivages et quels sont les dépôts qui bordent leurs côtes ou comblent leurs abîmes. A moins qu’ils ne proviennent d’affleurements sous-marins, les galets et les graviers sont seulement près du niveau de la marée; les sables se présentent surtout dans les eaux agitées, tandis que la vase s’accumule dans les grandes profondeurs ou dans les mers tranquilles.
- Nous avons essayé enfin de poursuivre dans le passé les mêmes études au moyen des données de la géologie, et de restaurer les anciennes mers qui ont baigné la France aux diverses époques. Nous avons montré, en outre, comment on peut figurer sur des cartes spéciales les déformations, parfois si considérables et si complexes, que les mouvements de l’écorce terrestre ont fait subir, à travers les âges, aux dépôts des périodes géologiques. Il ne nous reste plus qu’à exposer quelques conclusions générales qui se dégagent du beau travail de M. Oelesse.
- Constance dans les caractèt'es des terrains. — Une formation se maintient souvent sur des espaces immenses avec les mêmes caractères minéralogiques. Ainsi, les terrains siluriens et dévoniens se distinguent partout par l’abondance des schistes et des argiles; au contraire, le terrain houiller, le permien et le trias renferment de nombreuses assises de poudingues et de grès; enfin, à partir des terrains jurassiques, les dépôts calcaires sont particulièrement développés. Il est évident que la cause de ces différences réside dans les modifications chimiques que les anciennes mers ont subies, ainsi que dans les phénomènes météo-
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- alcalis ei consolidée par la pression, se montre naturellement à la base des terrains, sur la première écorce granitique qui constituait alors les continents et le fond des mers. La vase devait, d'ailleurs, se produire plus abondamment dans des océans plus libres et peut-être aussi plus profonds. Enfin elle s’épanchait souvent de l'intérieur par des éruptions boueuses, reprises ensuite par les eaux. Les poudingues, si développés à certains niveaux (dévonien, houiller, permien), indiquent des eaux violemment agitées près des rivages, à moins qu’ils ne proviennent de phénomènes diluviens ensevelissant de vastes surfaces sous un épais manteau de roches. Le calcaire, qui se rencontre même dans les terrains anciens, surtout en Amérique, mais qui domine pendant les périodes secondaires et tertiaires, a été sans doute d’autant plus abondant que la salure des mers riches en carbonate de chaux permettait un plus complet déploiement de faune malacologique. Cette répartition des mollusques a varié, il est vrai, suivant les régions à toutes les époques. Néanmoins les dépôts synchroniques présentent en général, sur des étendues immenses, des caractères minéralogiques qui sont analogues et qui dépendent des phases successives que notre globe a traversées.
- Relations entre les caractères paléontologigues et les caractères minéralogiques. — Nous venons de dire que le schiste, si fréquent dans les terrains paléozoïques, est le dépôt vaseux des eaux tranquilles, basses ou profondes; les poudingues et les grès sont les formations des eaux agitées près des rivages, et le calcaire, composé de foraminifêres et de bryozoaires, est essentiellement pélasgique. Mais ces caractères minéralogiques, si étroitement liés aux conditions physiques dans lesquelles le dépôi s’est constitué, ont eu une influence dominante sur les faunes et correspondent alors à des caractères paléontologiques non moins nets. C’est ainsi que la chaux étant rare dans les mers siluriennes, les schistes contiennent des animaux dont le tét est mince, ou composé de chaux phosphatée et de matière organique (lingules, trilobites, conulaires, graphtolites). Au contraire, quand le carbonate de chaux était abondant, les foraminifêres, les polypiers, lesrudistes pullulaient dans les eaux où se formaient de puissantes couches de calcaire. D’ailleurs, comme les mollusques fuient les eaux exceptionnellement agitées, les poudingues et
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- les grès grossiers sont généralement pauvres en fossiles. Enfin, le développement de la faune varie dans sa composition et sa richesse suivant que le fond est vaseux, sableux ou rocheux. Ainsi à toutes les époques les caractères minéralogiques et physiques, régis par les phénomènes généraux de la vie de notre globe, ont nettement réagi sur l’épanouissement de sa faune et de sa flore marines.
- Différences que les dépôts actuels offrent dans leurs caractères minéralogiques et paléontologiques. — Non-seulement les dépôts marins, lacustres ou terrestres, diffèrent par leurs faunes, mais leurs caractères minéralogiques sont eux-mêmes fort distincts: la tourbe, les meulières, les ligDites, les calcaires siliceux ne se forment que dans les eaux douces. Même dans les eaux marines, les variations s’accusent : le sable borde le rivage ; la vase plus ou moins argileuse lui succède; enfin aucun dépôt ne recouvre les fonds décapés par les courants. L’état des connaissances acquises ne permet pas encore d’apprécier l’importance relative de ces diverses formations. Les côtes seules sont assez bien connues, mais les fonds de haute mer sont encore peu explorés. Il est vraisemblable que les dépôts calcaires occupent l’étendue la plus vaste, puisqu'ils se forment souvent dans les grandes profondeurs (océans Atlantique et Pacifique), et qu’en outre on les voit quelquefois près des rivages, surtout dans les mers intérieures, comme la mer Rouge et la Méditerranée, et dans les régions océaniques habitées par des polypiers. Aussi doit-on penser que si certaines formations géologiques paraissent dépourvues de calcaire, c’est qu’on n’a pu atteindre encore tous leurs dépôts. Au surplus, l’inégalité d'épaisseur et la discontinuité de répartition que l’on observe dans les dépôts actuels ont dû se produire à toutes les époques sous l’influence des mêmes causes. Il n’est donc pas nécessaire, pour expliquer les différences de ce genre dans les terrains anciens, de recourir toujours à l’hypothèse d’émersions plus ou moins prolongées, ou d’ablations considérables qui auraient emporté des couches entières. La variation des dépôts provient aussi des variations de la faune soit avec la latitude, soit sous la même latitude et dans un même océan, d’un côté à l’autre de l’Atlantique, par exemple; soit autour d’un même continent ou dans des localités voisines, sui-
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- vaut «a nature du fond et la composition des eaux; soit surtout avec la profondeur et la température de la mer. Les courants polaires sont ainsi des barrières sous-marines qui limitent les faunes, comme un isthme étroit suffit aussi à en séparer les domaines *. Comme ces causes ont agi plus ou moins à toutes les époques, on conçoit combien il est difficile d'établir avec certitude le synchronisme des terrains.
- Analogie de caractères entre les terrains déposés dans une même région. — Si les dépôts d’une même époque présentent une variation notable suivant les régions, par contre les dépôts formés à diverses époques dans une même région offrent parfois une grande analogie dans leurs caractères minéralogiques. C'est ainsi que, dans le bassin parisien, toutes les assises, depuis le terrain jurassique jusqu’aux couches tertiaires, sont éminemment calcaires, tandis qu’en Belgique les sables sont très-développés à partir du terrain crétacé. Comme les soulèvements de montagnes n’ont en général accidenté que des zones étroites, il est possible que, pendant de longues durées, la répartition des terres et, par suite, la configuration des bassins aient peu changé dans une région : on conçoit alors que les dépôts, formés des éléments du bassin, soient restés à peu près constants. Par suite aussi, les faunes auront conservé une étroite parenté, tant que la répartition des terres et des mers, la nature minéralogique du dépôt, la direction des courants et la température des eaux auront elles-mêmes peu varié. Aussi n’est-il pas rare que des faunes successives sur un même point soient plus rapprochées entre elles que des faunes contemporaines appartenant à des régions éloignées. La faune tertiaire de l’Australie, par exemple, ressemble à sa faune actuelle et diffère beaucoup de nos faunes tertiaires. De même les faunes de deux terrains d'une constitution minéralogique semblable auront quelquefois plus d'analogies entre elles qu’avec celle d’un terrain interposé, mais différent.
- La diversité des faunes est régie surtout par la profondeur et par la température des eaux : des types que l’on croyait éteints se
- 1. Le percement de l'isthme de Sues a eu pour effet, oa le sait, d’amener des pluies dans une région qui en était dépourvue ; mais il a permis, en outre, un certain échange de mollusques et de poissons entre la mer Rouge et la Méditer-
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- retrouvent dans les grands fonds où ils ont continué à rencontrer les conditions nécessaires i leur existence. En se déplaçant ainsi, une faune a pu dès lors survivre à plusieurs terrains. D’autre part, les dépdts des périodes géologiques ne sont guère étudiés encore que sur le bord de leurs bassins. On doit donc reconnaître combien il serait téméraire d’accorder une confiance exclusive aux caractères paléontologiques, du moins s’il s’agit de terrains très-distants; car, dans un même bassin, toutconcourt à prouver que des faunes identiques sont contemporaines. A vrai dire, la classification des terrains repose sur le triple caractère stratigra-phique, minéralogique et paléontologique; aussi le résultat demeure-t-il toujours incertain si le contrôle mutuel de ces trois caractères ne peut être établi.
- Enfin, nous croyons utile de faire observer en terminant cette étude que l'ouvrage, dont nous venons de donner une analyse, était presque complètement imprimé lorsqu’éclata la guerre de 1870, qui, suivie du second siège de Paris, en retarda beaucoup la publication. Dès l’année (867, M. Delesse avait terminé plusieurs de scs cartes lithologiques du fond des mers; en particulier, celles de la France, des Iles-Britanniques et de l’Europe figuraient déjà è l’Exposition universelle de Paris. Dans ces dernières années, des recherches importantes ont été entreprises dans les mers profondes et elles sont dues surtout è des savants, ainsi qu’è des marins anglais ou américains. Nous ajouterons que 31. Delesse vient d’envoyer à l’Exposition internationale de Géographie deux mappemondes, dont l’une donne le relief du fond des mers, tandis que l’autre en fait connaître la lithologie, du moins pour l’ensemble des régions sous-marines qui ont été explorées.
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- LA VIE
- TRAVAUX DE WOLOWSKI
- Par M. E. LEVASSEUR
- J'ai éprouvé, il y a cinq ans, une grande émoiiou lorsque j'ai dû prendre la parole à la place du professeur qui, pendant trente-deux ans, a occupé cette chaire,et dont la science, les convictions profondes, la parole communicative, donnaient à ses leçons un si puissant attrait. J'éprouve aujourd’hui une émotion non moins profonde et plus pénible. Wolowski n’est plus; ses amis l’ont conduit, il y a trois mois, à sa dernière demeure. Lorsque nous nous trouvons réunis, pour la première fois depuis sa mort, près de la chaire qui a été le principal centre de son activité scientifique, nous devons, vous et moi, un hommage à sa mémoire, et je me propose de consacrer cet entretien au souvenir de la vie et des travaux de Wolowski. Mais ce n’est pas sans un sentiment douloureux que l’on parle de l’ami qu’on vient de perdre, et j'ai la crainte de rester au-dessous de l’impression que je voudrais vous laisser, en essayant de vous raconter en si peu de temps une existence si laborieuse et si remplie.
- I
- Sous la Restauration, un ministre, dont le nom reste dans l’histoire pour désigner la période la plus libérale du gouvernement de Louis XVIII, le comte, depuis duc Decazes, avait fondé, au Conservatoire des Arts et Métiers, « un enseignement public et gratuit pour l'application des sciences aux arts industriels. » Il pensait avec raison que, dans un temps où la science transformait et fécondait l’industrie, il importait d’en répandre les notions X. 35
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- 576 LA VIE ET LES TRAVAUX DE WOLOWSKI.
- élémentaires ailleurs que dans les collèges, et que, surtout dans une ville où se pressait une si nombreuse et si active population d’ouvriers, d’artisans, de manufacturiers, il y avait un intérêt national à en montrer d’une manière précise les applications multiples, et à initier les producteurs à la fois aux lois physiques qui régissent la matière de leur travail et aux lois économiques qui président au travail lui-même. Aussi, au musée et à la petite école qui constituaient jusque-là le Conservatoire, avait-il ajouté trois cours publics, un pour la mécanique, un pour la chimie, un pour l’économie industrielle.
- Charles Dupin, Clément Desormes, Jean-Baptiste Say avaient été les premiers professeurs de cette Sorbonne de l’Industrie, dans laquelle tant de générations de jeunes gens sont venues successivement puiser les éléments de leurs connaissances scienti-ques ou compléter leur instruction professionnelle, et qui a été, depuis plus de cinquante ans, la source première de tant de forces productives et de tant d’inventions. L’expérience n’avait pas tardé à démontrer rulililé d’un enseignement plus développé; la physique avait eu une chaire que Pou il let occupa dès la tin de la Restauration, et quelques cours annexes d’agriculture avaient été inaugurés en 1836.
- Sous le règne de Louis-Philippe, Martin (du Nord), ministre des travaux publics, de l'agriculture et du commerce, réunit une Commission pour étudier la question et conclut, en décembre 1838, à la réorganisation de l’École préparatoire des Arts-et-Métiers et à l’augmenlalion des cours de l’École d’application des sciences qui devaient être portés à dix. Son successeur, Cunin-Gridaine, qui était un des principaux manufacturiers d’une de nos grandes cités industrielles, exécuta ce que Martin (du Nord) et la Commission avaient projeté; il créa cinq chaires nouvelles, puis une sixième par une ordonnance subséquente. Une des cinq chaires était consacrée à la législation industrielle. Le ministre voulait que les auditeurs du Conservatoire pussent connaître non-seulement les sciences appliquées et l’économie industrielle, mais la législation qui régit le travail, les principes sur lesquels elle repose et les améliorations qu’elle peut recevoir : il regardait cet enseignement comme un complément nécessaire de leur instruction professionnelle, et il pensait que les législateurs eux-mêmes pourraient y trouver d’utiies indications.
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- VOLOWSKI.
- Un homme se trouvait désigné, par la nature particulière de ses travaux, pour occuper une pareille chaire : c’était Wolowski. Mais, en 1839, Wolowski était un jeune homme de vingt-neuf ans. Pour une mission délicate qui exigeait la maturité de l'es-, prit et la modération du bon sens, l'âge était un obstacle. La considération du talent l'emporta, et le jeune professeur commença, au mois de novembre 1839, le cours de législation industrielle, dont il allait être le fondateur.
- Les premières étapes de la vie sont d’ordinaire les plus difli-ciles à franchir. La jeunesse s’en plaint; quelquefois l'amertume de ses plaintes naît d'un sentiment d’envie contre ceux qui occupent quelque rang dans la société et la conduit à un désespoir qui paralyse ses forces. Si elle savait quels labeurs, quelles déceptions momentanées, et même quelles privations cacheni les débuts de la plupart de ceux qui sont dits les fils de leurs œuvres, elle comprendrait mieux que le succès peut être une récompense légitime, et elle puiserait peut-être dans cette connaissance une énergie plus persévérante pour soutenir elle-même la lutte.
- Combien ces étapes n’ont-elles pas dû être rudes pour un jeune homme né sur une terre étrangère, ruiné par une révolution, proscrit dans son pays, isolé dans le nôtre? Telle était cependant la situation de Wolowski lorsqu'il se fixa en France, et la rapidité de son succès ne s’explique que par de remarquables facultés et par un travail opiniâtre sans lequel les facultés naturelles restent d’ordinaire stériles. A ce titre, Messieurs, sa vie peut vous être racontée comme un exemple et comme une leçon.
- II
- Louis-François-Michel-Raymond Wolowski éiait né à Varsovie, le 31 août 1810. L’ancien royaume de Pologne, qui avait été pendant plusieurs siècles l’avant-garde de la civilisation chrétienne dans l’orient, n'existait plus; mais les victoires de l’Empire avaient fait revivre, par les traités deTilsilt et de Vienne, une partie de la nationalité polonaise sous le nom de grand-duché de Varsovie. Depuis la campagne de 1806jusqu'à la retraite de Russie, la politique française dirigea les destinées de cette contrée, et quoique
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- les espérances des Polonais n'eussent été qu'incoropléleroent réalisées par Napoléon et que les revers de l’année 1812 eussent anéanti le grand-duché, les idées françaises conservèrent de chaleureuses sympathies sur les bords de la Yistule. L'enfant grandit, entouré de ces sentiments, dans une famille dont le patriotisme ne séparait pas l’amour de la France de celui de la Pologne, et dont le chef, François Wolowski, était un jurisconsulte éminent, également versé dans la législation des deux pays.
- Le père, qui voulait donner à son fils une forte instruction classique, pensa qu'il ne la trouverait nulle part plus complète et plus conforme à ses projets d’avenir qu’à Paris, et, dès 1 âge de douze ans, Louis fut placé dans l’institution Gasc, qui suivait les cours du collège Henri IV. Ce collège, dirigé par M. de Wailly, jouissait d’une grande réputation : le duc d’Orléans y avait envoyé ses enfants, convaincu que le meilleur moyen de former l’esprit de jeunes princes, dans notre société moderne, était de les faire participer à l’éducation commune. Wolowski se plaisait, plus tard, à rappeler qu’il avait été le condisciple de l’alné. Il aimait aussi à parler de ses travaux et de ses succès d’écolier, du concours général où il avait été envoyé chaque année et des prix qu’il y avait remportés. Il racontait à ce propos un fait qui avait laissé une vive impression dans son esprit. Quelques jours avant la composition, il rêva qu’il était déjà dans la salle et qu’on donnait pour sujet les Croisades. Le lendemain, notre collégien étudiait avec ardeur la question, une de celles, en effet, qui avaient le plus de chances d’être données; le hasard voulut qu’elle le fût, et Wolowski eut le prix. 11 fut dans toutes ses classes un brillant élève : aussi n’est-il pas étonnant qu’il ait toujours conservé de ses maîtres un souvenir affectueux. Je l’ai vu, quarante ans plus tard, faire fréquemment l’éloge de son ancien professeur d’histoire, auquel il songeait à préparer une candidature à l’Académie ; le maître, qui l’ignorait sans doute, est mort sans avoir pu profiter de cette disposition favorable; mais l’ancien disciple avait apporté dans la poursuite de cette affaire l’ardeur qu’il mettait toujours à rendre un service.
- A dix-huit ans, il terminait ses études classiques et il rentrait en Pologne pour suivre les cours de droit et prendre ses grades à rUniversité de Varsovie. 11 trouvait la situation bien changée, la cérémonie du couronnement et la convocation de la diète dit-
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- férées depuis quatre ans par l'empereur Nicolas, la jeunesse ardente dans l'opposition, et je laisse à penser quel rôle il dut prendre au milieu de ses nouveaux condisciples, arrivant de. Paris, et tout plein du souille libéral qui animait alors l'Université de France, et qui, de la chaire des Guizot, des Cousin, des Villemain, passait jusque dans les collèges.
- Le contre-coup de notre révolution de juillet 1830, qui se fit sentir dans la plupart des États remaniés par les traités de 1813, ébranla profondément la Pologne. Elle crut le moment venu de rompre le pacte qui la liait au souverain de la Russie, son ancienne ennemie, et qu'elle accusait celle-ci d'avoir violé. Une insurrection, déjà méditée depuis plusieurs années par les membres de l’association pour l’indépendance nationale, qui appartenaient pour la plupart à la noblesse territoriale, à la bourgeoisie des villes et à la jeunesse des écoles, fut résolue. La police faisait de fréquentes arrestations, surtout parmi les étudiants de l’Université. Wolowski, que son éducation française rendait suspect de libéralisme, fut enfermé dans la prison des Carmes où il resta plus d’un mois et d’où il pouvait être tiré à chaque instant par une sentence de mort. Le désir de sauver les prisonniers fit éclater brusquement la révolution. L’histoire a raconté le reste : le manifeste proclamant la déchéance de Nicolas, les premiers succès de l’armée polonaise à Grochow, à Oslrolenka, puis la marche de Paskiewitch par la rive gauche de la Vislule.
- Wolowski, arraché par deux fois des mains de ses geôliers qui l’avaient un moment ressaisi, avait aussitôt pris les armes, comme la plupart des étudiants de l’Uuiversilé. Il avait deux frères, plus jeunes que lui, qui tous deux suivirent son exemple. Lui-même, nommé bientôt capitaine d’étal-raajor, fut, à cause de ses éludes de droit, rappelé à Varsovie, où il exerça quelque temps les fonctions de vice-maître des requêtes au conseil d’Élat, et d'où il partit, avec le titre de premier secrétaire de légation, pour accompagner le général Kniaziewicz et le comte Plaler, délégués par le gouvernement provisoire de Pologne auprès du gouvernement français.
- Après le premier élan de l’enthousiasme patriotique, les esprits sages avaient compris que la Pologne était incapable de lutter seule contre son formidable adversaire, et qu’après s’en être fait un ennemi irréconciliable par le vote de la déchéance, elle n’avait
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- d'espérance de salut que dans l’intervention de l’Europe. C’était naturellement vers la France que se tournèrent tout d’abord se» prières comme ses sympathies. Mais la France, dont le roi sentait tout le prix de la paix au début d’un règne, ne pouvait son-ger à entreprendre une guerre aussi lointaine, en laissant derrière nous l’Angleterre neutre et mécontente, et en faisant franchir à nos flottes la Baltique ou à nos armées l’Allemagne malgré la Prusse ouvertement hostile et malgré l’Autriche plus hésitante, mais intéressée, comme sa voisine, au maintien du partage. Après avoir héroïquement lutté pendant dix mois, la Pologne, abandonnée à elle-même, succomba.
- La France put du moins donner asile aux proscrits; elle le fit avec enthousiasme. Les Polonais, qui avaient à déplorer la perte de leur patrie, et presque tous celle d’une fortune personnelle, trouvèrent au milieu de nous un accueil chaleureux qui adoucit la rigueur de leur sort. Ils eurent cependant de rudes épreuves à traverser : l’exilé en a toujours. Mais ceux qui surent appliquer leur intelligence et qui ne craignirent pas le travail se tirent une place honorable dans la société française; plusieurs même y ont prospéré. Aucun ne s’est élevé aussi haut que Wotowsfci dans l’estime et dans les dignités de la nouvelle patrie.
- Ce n’est pas que ses débuts aient été moins pénibles que ceux de ses concitoyens. Il se trouvait à Paris, à vingt et un ans, seul, proscrit, condamné à mort par contumace, sans argent, n’ayant plus à compter que sur lui-même. Son père, qui avait été un des membres les plus influents de la diète polonaise, parvenait non sans peine à se dérober à l’ennemi ; plus tard, sa mère venait le» rejoindre avec ses trois autres enfants, et la famille se trouvait de nouveau réunie à Paris; mais il. fallut plusieurs années arant de recouvrer quelques débris de la fortune perdue.
- Louis se mit immédiatement à l’œuvre. A force de travail, il parvint à franchir en moins de deux ans les degrés de l'École de droit et à passer son examen de licence. Il lui avait fallu une dispense, mais non une faveur ; ses examinatenrs lui donnèrent toutes boules blanches, et l’un d’eux, M. Bravard, le rencontrant dans la cour, le complimenta en loi disant : « Si je vous ai poussé plus que je n’aurais dû, monsieur, c’est qu'en vous en* tendant je croyais que vous passiez votre doctoral. » A la même époque, il entra comme secrétaire dans le cabinet de M‘ Dalloz,
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- qu< élail un des plus renommés parmi les avocats au conseil d'Etat. Il y resta peu d’années, parce que le genre de travail convenait mal à son ardente activité ; mais il sut s’y faire apprécier par son chef, qui devint son protecteur, et y nouer des amitiés qui l'ont suivi pendant toute sa carrière.
- C’est là qt*il conçut le plan de sa revue de législation. Sous la Restauration, la Thémis avait pendant onre ans initié les Français aux travaux juridiques de l’Allemagne sur le droit romain ; elle avait cessé de paraître en 1830. Il y avait une place à prendre; et Fœlix, qui venait de fonder la Revue du droit français et étranger, ne la tenait pas tout entière. Quatre jeunes avocats du même ége associèrent leurs efforts pour l'occuper : Wolowski, Pont, Sacaze, Rodière. Ils étaient sans fortune, sans nom, sans auto*-rité; Wolosvski, qui les dirigeait, avait alors vingt-quatre ans, et ils tentaient une œuvre difficile même pour des hommes jouis-*' sanl de la réputation, celle de faire réussir un recueil périodique traitant exclusivement de questions sérieuses et spéciales. Mais ils avaient foi dans l'avenir; Wolowski, qui avait conservé depuis le collège un goût- particulier pour l’histoire, et qui avait sur ses compagnons l’avantage d’avoir vécu dans différents pays et deparler plusieurs langues, était surtout convaincu que le domaine du droit pouvait être agrandi et la législation française améliorée par l’étude comparative des législations étrangères.
- « Histoire et philosophie du droit, écrivait-il dix ans après, législation comparée, discussion des questions les plus importantes du droit actuel en matière civile, commerciale, criminelle et administrative, examen critique des projets de loi présentée aux chambres, de la doctrine des auteurs et de la jurisprudence des arrêts, analyse des travaux de droit publiés à l’étranger, et compte-rendu des séances de l’Académie des sciences morales et politiques, le)-est le cadre de cette publication. » Elle le remplit dès les premières années, et la Revue de législation et de juHsprt^-dence conquit bientôt un rang si honorable que les jurisconsultes les plus autorisés, comme les jeunes savants qui devaient iuv jour faire autorité- dans-la science, vinrent à elie, et qu’elle-compta au nombre de ses collaborateurs Tropibng. Ch. Giraud» Faustin-Hélie, Ortolan, Éd. Laboulaye, Dufour, Champibnnière.
- Un bon juge dans ces matières, Laferrière, a caractérisé ainsi l’œuvre : « La Rente de législation de M. Wolowski a-ouvert à la
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- 582 LA VIE ET LES TRA\ philosophie, à l’histoire du droit français, au droit administratif, à l’économie politique dans ses rapports avec les institutions civiles et administratives, une voie large et féconde. *
- Elle a marché avec le même succès d’estime dans cette voie pendant plus de dix-huit ans, jusqu’en 1853, époque où elle s’est fondue avec un autre recueil beaucoup plus récent, la Revue critique, pour devenir la Revue critique de législation et de jurisprudence, et, pendant ces dix-huit ans, Wolowski n’a pas cessé de la diriger et de fournir une large part à la collaboration des quarante-six volumes qui forment la collection.
- Le premier numéro parut au mois d’octobre 1834. Wolowski venait d’être naturalisé français. Il avait épousé, l’année précédente, Mademoiselle Laure Guérin, sa cousine, et il était père. Fonder une famille à cet âge et sans ressources pouvait paraître de la témérité; mais Wolowski avait besoin d’affections, et il se sentait assez d’énergie pour suffire à la lâche. Il avait une vigueur de santé, une puissance de travail, une facilité de plume qui étonnaient ses amis. Après avoir donné sa journée aux affaires, il était toujours prêt à consacrer sa soirée aux relations du monde, sans que la fatigue pût l’arrêter ni même l’atteindre. Il réservait une partie de ses nuits au travail ; même lorsqu’il rentrait tard, il reprenait encore la plume et demeurait de longues heures à son bureau. Cependant, il restait régulièrement chez lui chaque fois qu’un numéro de la Revue était sur le point de paraître. Ce soir là, les jeunes rédacteurs se réunissaient dans son petit appartement de la rue des Beaux-Arts, et, comme ils n’étaient pas assez riches pour payer un commis, ils mettaient eux-mêmes les bandes et les adresses. Chacun s’y prêtait gaiment, et sa jeune femme, qui les aidait, ajoutait par sa grâce au charme de la réunion. Dans la suite, tous se sont certainement rappelé plus d'une fois, comme aimait à le faire Wolowski, ces soirées intimes où la jeunesse et l’espérance rendaient la pauvreté légère.
- La réputation vint avant la richesse. Encouragé par le succès, Wolowski voulut être propriétaire d’un journal quotidien; il créa le Journal général des tribunaux, dont il fut pendant près d’un an le directeur, et qu’il eût continué en le réunissant avec le Droit, si un malentendu, au moment de l’adjudication, en 1837, n’eût fait passer entre les mains d’un autre une propriété qui commençait à fructifier dans les siennes. C’est là que
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- Léon Faucher, qui, plus âgé que lui de sept ans, s’était déjà fait un nom distingué dans la presse, et qui était sur le point de devenir son beau-frère par son mariage avec Mademoiselle Alexandra Wo-Iowska,fit paraître ses premières études sur les prisons. Wolowski rentra alors au Siècle, où, pendant plus de dix ans, il fut chargé du compte rendu des Chambres : ingrate besogne, qui exigeait une assiduité constante aux séances, et qui coûtait plus de peine qu’elle ne rapportait de renommée au rédacteur anonyme. Mais là, comme dans les autres étapes de sa carrière, il sut du moins se faire des amis ; le rédacteur en chef du journal, député de la Vendée, M. Chambolle, compte au nombre de ceux qui lui sont restés le plus fidèlement dévoués jusqu’au dernier jour.
- Lorsque la longue crise occasionnée par la révolution de 1830 eut passé, on avait vu, comme plus tard, après la crise de 1848, se manifester un rapide essor des affaires et une fièvre de spéculation ; les entreprises, bonnes ou mauvaises, étaient nées en foule, et les mauvaises avaient amené des fraudes et des déceptions. On sentit l’insuffisance de nos lois sur l’association. Wolowski, qui, dans la Revue, traitait particulièrement les questions de législation industrielle et commerciale, se fit l’interprète de ce sentiment. Son article sur les sociétés par actions, dans lequel il indiquait, suivant son habitude, non-seulement le mal, mais le remède, fit impression parmi les jurisconsultes et devint bientôt un des titres à la chaire que le ministère allait lui confier, à la recommandation de M. Dalloz, et presque créer pour lui. C’était en 1838. L’année suivante, à la suite d’une lecture qu’il fut admis à faire devant l’Académie des sciences morales et politiques, et dans laquelle il s’appliquait, comme d'ordinaire, à montrer que les vrais fondements de la législation industrielle reposent sur les principes de l’économie politique, il fut surpris et très-flatlé de recevoir une invitation à dîner du ministre des finances, qu’il ne * connaissait pas. « J’ai entendu votre lecture, lui dit celui-ci dans son salon; vous êtes dans une bonne voie, monsieur; la science économique que vous comprenez et que vous cultivez est une science nouvelle et mal connue; elle peut beaucoup pour l’amélioration de nos lois et pour le progrès de l’intelligence commerciale en France ; il faut continuer à vous y appliquer. » Ce ministre était M. Hippolvte Passy, membre depuis 4838 et aujourd'hui doyen de la section d’économie politique à l’Académie, qui,
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- alors comme toujours, se montrait bienveillant pour la jeunesse et sympathique pour les idées généreuses. Il devinait peut-être déjà dans ce talent naissant un futur confrère à l'Institut; mais il ne se doutait certes pas qu’un jour il aurait à porter le deuil de ce même jeune homme, devenu le beau-père de son-neveu et l'un de ses meilleurs amis.
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- L'enseignement du Conservatoire ouvrit un champ plus large à l'activité de Wolowski, sans en changer la direction. Dans sa-chaire comme dans sa Revue, ii resta ce qu'il a toujours- été,- économiste et légiste, s’appliquant à verser sur le droit industriel ett commercial la lumière de l'économie politique, et insistant d'autant plus sur cette dernière science qu'il sentait davantage la-nécessité d'asseoir dans l’esprit de ses auditeurs les notions foro-damenlales. Il comprenait l’importance de ce principe pédagogique qu’avant tout il importe d'ouvrir des inlelligences et de les diriger de manière à former un jugement droit ; les détails s* comprennent et les conséquences s’enchalnentensuite sans effort.
- » La législation industrielle, disait-il dans sa leçon d'ouverture de l’année 1843, est destinée à formuler en dispositions' pratiques les enseignements de cette science qui apprend comment se forment, se distribuent et se consomment les richesses; C’est elle qui est appelée à régulariser le libre exercice des facultés-productives au moyen d'institutions variées, qui sont le complément! obligé de l'affranchissement du travail. » Dans la même leçon, il traçait le programme à remplir pour que cet affranchissement, qui est un des caractères principaux de notre société moderne, portât ses fruits. « La mission actuelle de la France , c’est l'amélioration du sort des classes laborieuses des villes et campagnes, par la diffusion de la propriété, la liberté de l'industrie, aidée du puissant levier de l'association, par l'instrne-lion et parcelle moral hé qui nait de l'esprit de prévoyance et de là sécurité de l'avenir. » La mission que lui-méme s’était donnée, et qu’H accomplissait par son enseignement comme par ses écrits, c’était précisément de travailler à cette amélioration, à cette diffusion, à celte liberté, à cette instruction, à celtemoralilé, d’étudier,
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- en voie du progrès de notre législation, ces institutions variées qui devaient être, selon lui, le complément obligé de l’affranchissement, et surtout, Messieurs, de vous élever jusqu’à l'intelligence du mécanisme général de la production des richesses dans les sociétés humaines, afin de vous faire comprendre les avantages du régime sous lequel vous vivez. Ce régime peut sedéfinir par deux mots : science et liberté, c’est-à-dire savoir et pouvoir; ce n’est que grâce à lui les forces productives de la France, je dois ajouter pour être juste celles du monde civilisé tout entier, ont pris, depuis trois quarts de siècle, de si merveilleux accroissements.
- À côté de Wolowski, dans la chaire qu’avait occupée jusqu’en 1832 J.-B. Sav, Blanqui enseignait l’économie politique; il répandait à peu près les mêmes doctrines et charmait son auditoire en s’attachant surtout à poursuivie de sa verve spirituelle et mordante les adversaires de la liberté des échanges. Les deux professeurs se rencontrèrent plus d’une fois sur le même terrain. Mort en janvier 1854, Blanqui n’eutpasdesuccesseurimmcdiat1 ; on n’était pas bien persuadé alors qu’il y eût réellement «ne science économique, et l’on paraissait pins préoccupé de ne pas laisser substituer dans une chaire publique les allures de la polémique à la sérénité de l’enseignement que de répandre dans le peuple des notions exactes sur le travail et sur la richesse. Le sentiment se modifia, lorsqu’en 1860 le régime économique de la France eut été modifié, et, en 1864, le gouvernement rétablitoffi* ciellement, au Conservatoire des Aris-et-Métiers, l'enseignement de l’économie politique en le confiant au professeur qui n’avait jamais cessé d’en propager la doctrine. La chaire reçut le titre qu’elle porte aujourd'hui : Économie politique et législation industrielle, et Wolowski se sentit plos libre de suivre le plan qu’il s’était tracé dès le premier jour et autorisé à donner uu plus ample développement à la partie théorique de ses leçons.
- Il ne recherchait pas les grands effets oratoires. 11 se plaisait dans le genre familier et il y excellait. Il avait la parole facile, toujours abondante, entraînante même lorsqu’il s’attachait à une démonstration, et que les faits, les arguments, les anecdotes
- I. Blanqui est mort en janvier »$5*r depuis deux ana H «ail malade et il ma songé à sa faire remplacer, d’abord par M. Audi^aiww, eftsuile parM. J.Gar-nier qui devait aussi faire so» coure 4- l'École supérieure de commerce.
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- propres à éclairer son sujet, se pressaient en foule dans sa pensée. Il ne craignait pas les digressions quand elles apportaient un enseignement. Il lui est arrivé plus d’une fois de commencer une leçon tout plein de la question qu'il allait traiter, avec ses notes préparées devant lui; en parlant, un point particulier lui semblait-il obscur et cependant digne d’être rais en lumière, il le développait, l’éclairait dans tous les sens, et le développement était tel que ce point devenait la leçon entière.
- Il ne s’est jamais abaissé à flatter les passions de la multitude, parce qu’il était un de ceux qui ont une assez bonne opinion du peuple pour le croire capable de s’amender par l’instruction ; il voulait élever son auditoire jusqu’à lui, c’est-à-dire jusqu’à la conception des doctrines qu’il professait, et pour cela il ne lui ménageait pas les vérités, quelque dures qu’elles fussent. L’auditoire écoutait avec docilité et lui était attaché, parce que sous la sévérité du langage perçait toujours la bonté du cœur; il sentait que le maître, sympathique aux souffrances des classes laborieuses, n’avertissait que pour améliorer.
- Wolowski parlait comme il écrivait. Il y ades auteurs qui composent lentement, remaniant et raturant à plusieurs reprises, soucieux de satisfaire les délicats par une forme châtiée; ils produisent peu, et leur réserve timide dégénère quelquefois en stérilité. II y en a d'autres chez lesquels les idées abondent et qui les lancent en quelque sorte au combat à mesure qu’elles se forment; ils veulent forcer l’opinion par le nombre et parles charges réitérées de leurs arguments, et ils s’occupent moins de mériter la palme de l’élégance que d’assurer le triomphe de leur opinion; ils dépensent plus de labeur pour étudier ou rassembler les faits et les raisonnements que pour les parer ; leur style a cependant ses qualités propres qui sont l’élan et le mouvement. Wolowski appartenait à la seconde catégorie. Homme d’action, il se proposait toujours un but pratique ; quand il faisait un article, il songeait lé plus souvent à une réforme ou à une institution nouvelle à préparer; une leçon, il avait en vue quelque travers à redresser ou quelque préjugé à déraciner.
- Pendant trente-deux ans, Wolowski s’esl donné avec celte infatigable ardeur à son enseignement du Conservatoire. Les générations d’auditeurs qui vous ont devancés sur ces bancs l’ont vu toujours à son poste, pendant les mauvais comme pen-
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- dant les bons jours, rarement arrêté par la fatigue ou par la maladie. II n'interrompit son cours qu’une seule fois, lorsque un mandat populaire l’appela à d’autres devoirs. Pendant les jours néfastes de la Commune, en 1871, l’ordre de suspendre les leçons avait été donné ; Wolowski, qui l’ignorait, vint et trouva la porte fermée. Quelques auditeurs avaient fait comme lui : « J’étais venu pour faire mon devoir; vous étiez venus pour m’entendre, Messieurs, je vous en remercie. »
- En 1848, il fit aussi son devoir, non pas seulement en se présentant, mais en luttant énergiquement contre le débordement d’idées fausses qui effrayait alors la France. Les erreurs sociales sont de tous les temps; ce sont des filles de l’ignorance que les préjugés de naissance, de condition ou de fortune nourrissent dans les rangs supérieurs comme dans les rangs inférieurs de la société, et que parfois des passions haineuses exaspèrent. L'instruction, qu’elle vienne de l’expérience de la vie ou des leçons de la science, a seule la vertu de les détruire. Mais celle-ci ne peut exercer son action qu’avec lenteur; c’est en quelque sorte goutte à goutte qu’elle pénètre dans les intelligences préalablement ouvertes, et il faut du temps pour que la conviction en se produisant dissipe l'erreur. Le temps avait manqué. Les erreurs qui consistent à croire que l’État a le devoir et le pouvoir de fournir à tous les producteurs, de quelque ordre qu’ils soient, du capital, du travail et un salaire, et de faire disparaître la misère en supprimant la concurrence, s’étaient propagées longtemps dans l’ombre comme une sorte de foi mystérieuse ; elles faisaient tout à coup irruption au grand jour et prétendaient s’imposer à l’administration de la France dont elles menaçaient de bouleverser l’état social et de tarir la richesse.
- Pour se mettre en travers du torrent, il fallait un certain courage, celui que donne à l’honnête homme une conviction fortement arrêtée par l’étude et la conscience d'un devoir à accomplir. Wolowski eut ce courage. Non content de résister dans sa chaire, où son poste de professeur lui commandait de le faire, il se rendit à la « Commission de gouvernement pour les travailleurs» instituée au Luxembourg où ces idées erronées régnaient souverainement, et où se préparaient des plans de réformes impraticables, fondés sur ce prétendu principe « que l’État, comme tuteur de la société entière, doit à tous ceux qui la composent des instruments
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- de travail. » « Les hommes qui sont parmi vous ne sont responsables que de leur propre famille, avait dit le président en inaugurant les travaux de cette commission. Nous, nous avons accepté la responsabilité de régler le bonheur de toutes les familles de France. Voilà une grande et difficile lâche. » Wolowski, dans la séance du 20 mars 1848 *, s'appliqua à montrer que c’était une tâche non-seulement difficile, mais chimérique, et une entreprise dangereuse. « La grande Révolution de 1789 nous a donné la liberté industrielle, dit-il; améliorons-la, complétons-la; la supprimer n’est pas le moyen de corriger ses abus. » Si les esprits prévenus de la Commission ne goûtèrent pas tous ses arguments, le peuple de Paris, du moins, lui donna raison en le nommant par plus de 132,000 voix député à la Constituante.
- Il n’avait pas, d’ailleurs, été le seul économiste à s’honorer par une telle conduite. Blanqui dans sa chaire avait montré la même fermeté de doctrine et de langage; dans la presse, Frédéric Basliat, Michel Chevalier, Léon Faucher, Louis Reybaud, A. Clément, Clierbuliez, et d’autres écrivains plus jeunes, tels que Joseph Garnier, Molinari, du Puynode, avaient soutenu les droits du bon sens. Le bon sens a triomphé, et l’industrie n'a repris son essor que lorsque les intérêts privés ont été rassurés par le respect de la liberté. « Le droit au travail émane d’une idée fausse, disait peu de mois après Wolowski dans une célèbre discussion de l’Assemblée Constituante; l’homme ne recherche pas le travail qui est la peine, mais le produit qui en est la récompense. Ce que la République doit développer, ce sont les droit» du travail, qui assureront une bonne répartition d’une production plus abondante. »
- La liberté n’est pas en effet l’indifférence et l'abstention de l’État. Elle consiste dans un système d’institutions qui protège le libre jeu des forces individuelles et qui en favorise, autant que possible, la formation et le développement. Nul n’était plus désireux que Wolowski de compléter et de perfectionner ce système; aussi les questions relatives à la condition des ouvriers ont-elles été^n nombre de celles qui l’ont toujours le plus attiré. Le tableau dn paupérisme dans les Flandres à la suite de la transformation de
- l. Le Moniteur do 24 mars reproduit exactement l’opinion de M. Wolowski. Voir le# article* de M. Léon Faucher dans la Rente des Deux-Mondes du l«r et du 15 août 13 43 (Note de l’histoire des classes ouvrière* en France depuis 1789, par 31. E. Levasseur, t. il, p. 222).
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- ^industrie linière est le morceau qu'il a voulu placer en tête de son premier volume. Une des leçons d’ouverture auxquelles il attachait le plus de prix a été consacrée à l’organisation du travail, non pas à une organisation factice qui absorberait dans Je jnonopole de l'État les forces vives de la nation, mais à une organisation par l’association volontaire et par l’ouverture de voies plus larges à la liberté; améliorer le travail offert, c’est-à-dire instruire les producteurs et leur procurer par la science des outils plus perfectionnés, augmenter le travail demandé, c'est-à-dire accroître le capital avec lequel on produit et multiplier les débouchés à l’aide desquels on écoule les produits, telle était la devise de cette leçon de 1844, dont les vues sagement réformatrices répondaient d’avance aux erreurs de l’organisation du travail, prônée en 1818. Ses études sur le travail des enfants dans les manufactures, son concours empressé en vue d’organiser des conférences populaires sur l’économie politique à l’Association polytechnique, à l’asile de Vincennes, son zèle pour la protection des apprentis, son rôle dans les expositions universelles révèlent la même préoccupation constante. Étant naturellement bon, c’était à ceux que le sorta le moins favorisés qu’il s'intéressait le plus vivement.
- Il prit à l’Assemblée constituante et à l’Assemblée législative la même attitude, repoussant la limitation légale de la journée à douze heures et le droit au travail, obtenant la création d’une Commission d’enquête sur la situation des ouvriers, déposant une proposition pour régler le travail des enfants et des femmes dans les manufactures, demandant, avec M. Valette, une atténuation à la loi des coalitions, s’inspirant toujours du double principe de la liberté pour tous et de la protection pour les faibles.
- Fils dévoué de la Pologne, il était à la tribune au 13 mai 1848, plaidant la cause de sa première patrie lorsque l’émeute envahit l’Assemblée, et il fut au nombre de ceux qui protestèrent le plus hautement contre cette violation du droit. Il appartenait au parti républicain modéré et jusqu’au dernier jour il soutint la République par ses votes. Le matin du deux décembre, instruit du coup d’Êtat, il sortit en compagnie de plusieurs de ses collègues, pour se rendre à l’Assemblée et aviser aux moyens de résistance. Un cordon de troupes entourait le palais. Il fut impossible de forcer le passage. Wolowski, jetant sa carte de député par dessus la
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- haie de baïonnettes : « Elle entrera du moins, » s’écria-t-il, et il se retira, gémissant de son impuissance, et déterminé à ne prendre aucune part à la vie politique sous un régime dont il réprouvait l’origine. 11 est demeuré, en effet, étranger à la politique jusqu’à l’époque où la France s’est donné de nouveau un gouvernement républicain et où les électeurs de Paris, après les désastres de la Commune, en juillet 1871, lui ont, pour la troisième fois, conféré, par 144,000 vois, le mandat de député.
- IV
- L’intervalle n’a pas été perdu. Wolowski rentrait dans sa chaire du Conservatoire, où l’avait momentanément remplacé son ami et collaborateur, M. Pont. S’il s'abstenait désormais de la politique proprement dite, il était trop actif et trop désireux de faire triompher les principes qu’il avait toujours professés pour rester indifférent aux questions économiques. Il demeura sur la brèche, enseignant, écrivant, agissant quand il était opportun de le faire, se multipliant et se dépensant dans son âge mûr, comme il avait fait dans sa jeunesse. Cette période de sa vie n'a pas été une des moins actives, et peut être considérée à juste titre comme l’épanouissement de son talent.
- Ses écrits, pendant ces dix-neuf ans, attestent une fécondité merveilleuse, et pourtant les productions de sa plume n’expliquent qu’une partie d'une vie si active. Il était assidu aux réunions des sociétés savantes dont il faisait partie, à la Société d'économie politique, plus tard à la Société centrale d’agriculture, à l’Institut, à la Société de statistique, au Conseil supérieur du commerce, toujours prêt lorsqu'il fallait prendre la parole. Il était un des membres les plus anciens et les plus autorisés du Congrès de statistique, dont il a suivi régulièrement les sessions jusqu’à celle de la Haye, en 1860. II a été membre du jury dans toutes les expositions qui se sont succédé depuis 4849. Il était docteur en droit de la Faculté de Heidelgerg et docteur en économie de la Faculté de Tubingen.
- Il ne se passait guère d’année sans que quelque fonction, le besoin de s’instruire ou une raison de santé ne lui fit entre-
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- LA VIE ET LES TRAVAUX DE WOLOVTSKr. prendre un voyage. Le plaisir de goûter le repos et de jouir à loisir des beautés de la nature ou de l’art n’était pas son mobile; il n’a jamais été ce qu’on appelle un touriste. Il voyagait pour étudier les institutions et les hommes et pour s'entretenir avec des savants : c’était encore une manière de travail. Aussi était-il connu de presque tous les économistes et statisticiens de l’Europe; il entretenait avec eux une correspondance qui n’était pas une des moindres affaires de sa laborieuse existence, et il se tenait au courant de leurs travaux. Beaucoup d’entre eux l’avaient vu dans leur pays, avaient été ses hôtes à Paris, et il était aimé de la plupart de ceux qui le connaissaient. Dans une excellente notice qu’il a consacrée à la mémoire de son ancien camarade', M. Labculaye raconte à ce sujet une anecdote caractéristique. « Je me souviens, dit-il, qu’un jour, revenant de Naples à Marseille, je rencontrai sur le bateau un Anglais qui parlait admirablement notre langue. Comme il me disait qu‘à Paris il connaissait beaucoup de inonde : Eh bien! lui répondis-je en riant, causons de notre ami Wolowski. J’avais frappé juste; l’étranger était M. Reeve, le traducteur de Tocqueville, l’intime ami de Wolowski. »
- C’est presqu’au commencement de cette période qu’il est entré à l’Institut. Il avait songé à s’y présenter déjà sous le règne de Louis-Philippe; Rossi, un des maîtres de la science économique, l’en avait détourné. « Les hommes d'un talent comme le vôtre, lui avait-il dit, ne doivent pas courir au-devant des honneurs; ils attendent, et il vient un jour où les honneurs leur arrivent naturellement. » Wolowski avait attendu, et le plus grand honneur qui puisse couronner en Francelacarrièredu savant lui arriva en 1833, lorsque l’Académie des sciences morales et politiques eut à donner un successeur à son collègue au Conservatoire, Blanqui, mort l’année précédente.
- U avait presque terminé alors la traduction des Principes d’économie politique de Rosclier à laquelle il avait ajouté une introduction eide nombreuses notes et qui reste le principal monument de sa doctrine économique; il ne la publia qu’en 1857 parce qu’il voulut la remanier d’après la seconde édition allemande, qui était sous presse. L’ouvrage s’inspire de la méthode historique que Wolowski préconisait pour l’étude de l'économie politique comme
- 1. Journal des Débats du II oclubre 1 ST6.
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- pour celle du droit. Celte méthode n’est pas la plus facile à pratiquer : elle exige une grande érudition, une étude minutieuse des faits présents et passés, les recherches de la statistique, la connaissance des conditions particulières dans lesquelles se développe la civilisation de chaque peuple, et elle ne conduit pas à des conclusions aussi simples et aussi absolues que la méthode philosophique ou abstraite. Mais elle donne une idée élevée et juste de la science de la richesse; car elle fait comprendre la diversité des institutions économiques sous lesquelles ont vécu les peuples, tout en démêlant sous cette diversité les lois générales de la production et de la consommation; elle montre les sociétés dans leur développement et marque la voie du progrès. Celui qui n’apercevrait dans l'histoire économique qu’une succession de faits sans lien et sans loi et celui qui croirait que les mêmes règles inflexibles peuvent expliquer tous les temps et tous tes pays, s’égareraient l’un et l’autre.
- Les sciences morales, qui étudient l’homme dans ses rapports sociaux, ne doivent pas oublier que, s’il y a des lois générales et immuables qui s’imposent à son activité comme à sa pensée, la liberté et les conditions de climat et de sol, les traditions, tes circonstances et les caractères constituent le milieu dans lequel se meut cette liberté et modifient sans cesse dans le détail l’application des lois. Parmi ces lois d’ailleurs, il y en a une dont il ne faut pas méconnaître l'influence et qui modifie le milieu même, c’est celle du progrès, je ne parle pas d’un progrès fatal et inconscient, qui emporterait d’un commun élan toutes les fractions de l'humanité, mais du progrès chez les nations dont l'intelligence se développe et dont la moralité se soutient, et qui suppose, quand ces qualités viennent ù manquer, la possibilité de la décadence.
- Cette tendance portait Wolowski, comme leplupart deceuxqu» envisagent ainsi la science économique, à s’occuper des hommes plus encore que des choses, des forces productives plus que des produits. El le l’inclinait aussi vers l’histoire économique; de là, sa leçon d’ouverture sur l'histoire de la législation industrielle avant Colbert: de là, ses premières lectures à l'Institut, après son élection, sur Henri IV économiste, sur l'administration de Colbert; de là, les plans de plusieurs ouvrages qu’il a ébauchés sans avoir jamais eu le temps d’y meure la dernière main, tels que Y Ni*
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- foire de la législation industrielle en France. YHistoire des relations commerciales de la France avec l'Angleterre.
- Parmi les nombreuses questions économiques auxquelles a touché Wolowski dans l'intervalle des deux périodes politiques de sa carrière, il y en a quatre auxquelles il s'est consacré avec un zèle tout particulier, le crédit foncier, la monnaie, les banques et la liberté commerciale.
- Dans sa jeunesse, il avait vu en Pologne et en Allemagne fonctionner le crédit foncier, et il avait été frappé de l’avantage que les propriétaires en liraient. Songeant à en faire profiter la France, il avait constamment réclamé la réforme de notre régime hypothécaire, la suppression des obscurités que l’hypothèque légale laisse planer sur la propriété et des lenteurs de la saisie du gage. L’établissement d’une banque territoriale pouvant, d’une part, prêter avec sécurité à un taux d’intérêt modéré, combiné avec le remboursement par annuité, et d’autre part, emprunter elle-même dans des conditions avantageuses, grâce h la solidité du gage et à la puissance de son propre capital. « Ce qu’il faut obtenir pour la propriété foncière, écrivait-il en 1844, c’est qu’à l’aide du gage quelle présente, elle puisse trouver des capitaux à bon marché, à des conditions qui permettent de les employer utilement à l’amélioration du sol, » et il proposait la création d’obligations foncières que l'État aurait émises. Député, il avait déposé à l’Assemblée, en juin 1848, une proposition dans ce sens; la question avait été agitée, mais non résolue. Un décret du 28 février 1852 la trancha en posant le principe de l’autorisation de « Sociétés de Crédit foncier ayant pour objet de fournir aux propriétaires d’immeubles qui voudront emprunter sur hypothèques, la possibilité de se libérer au moyen d’annuités à long terme, » en n’autorisant que le prêt sur première hypothèque et en simplifiant, au profit de ces sociétés et à l’égard de leurs débiteurs arriérés, le séquestre, l’expropriation et la vente. La première banque qui se forma sous le bénéfice de ce décret fut la Banque foncière de Paris, autorisée le 28 mars 18b2 et transformée par décret du 10 décembre de la même année en Crédit foncier de France. Wolowski en fut le créateur et le directeur. Les premiers qui fournirent le capital étaient pour la plupart des amis qu’il avait recrutés lui-même pour cette œuvre, et qui avaient confiance à la fois dans l’idée et dans l’homme, Drouvn de Lbuys,
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- Léon Faucher, le comte Xavier Branicki, Émile Péreire, Hipp. Passy, Léonce de Lavergne,Dailly et autres. Des difficultés légales ou administratives entravaient le développement de l'institution, dont le privilège d’émettre des obligations foncières était borné dans le principe au ressort de la Cour d’appel de Paris; Wolowski comprit qu’elle ne prendrait son essor que le jour où, conformément à l’esprit de son plan primitif, un même établissement étendrait son action sur toute la France. Or, il était du nombre de ceux qui, ayant toujours soutenu la République, condamnaient le coup d'Éiat, et son beau-frère, Léon Faucher, avait profondément blessé les partisans de l'Empire par l’éclat de son refus, lorsqu’il avait été, après le 2 décembre, inscrit à son insu sur la liste de la Commission consultative. Pour faire nommer un gouverneur dont la puissance allait être comparable à celle du gouverneur de la Banque de France, il fallait présenter au chef de l’État un nom plus agréable que le sien. Il le savait, et, comme il n’était pas homme à hésiter entre le triomphe d'une idée qu’il croyait juste et l'intérêt de sa fortune personnelle, il déposa de son propre mouvement le privilège dont il était investi, quitta l'hôtel du Crédit foncier qu’il habitait, et alla lui-même à Rouen pour décider le receveur général à accepter sa place. Il gagna sa cause; un décret du 6 juillet 1854 constitua définitivement le Crédit foncier de France, et, après avoir été le père de l’idée et le fondateur de l’établissement, Wolowski consentit à prendre place au second rang comme membre du Conseil d’administration, pour continuer à suivre, d’aussi près qu’il lui était possible, les travaux elles progrès d’une institution qui lui était chère et dont il serait injuste de méconnaître les grands services.
- Elle en a rendu peut-être plus encore à la propriété urbaine qu’à la propriété rurale, et elle a largement aidé au développement des constructions dans les villes; mais en réalité, à prendre J’ensemble des résultats de vingt années, elle a bien mérité de l’une et de l’autre en leur fournissant un crédit qu’elles obtenaient plus difficilement auparavant. En rendant un dernier hommage à Wolowski sur sa tombe, Je secrétaire général de la Société centrale d'agriculture, >1. Barrai, exprimait en ces termes le sentiment des propriétaires-cultivateurs : a La Société centrale d’agriculture, en appelant dans son sein, il y a quinze ans, M. Woloswki, qui était surtout un économiste pur, avait voulu
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- reconnaître hautement deux grands services qu’il avait rendus à la cause du progrès agricole en France. Wolowski avait créé le Crédit foncier : par les efforts les plus persévérants, parune lutte de plusieurs années contre les préjugés, il avait voulu venir en aide à l’agriculture par une bonne organisation du crédit, en apportant une première pierre à l’édifice de l’avenir, — ce sont ses propres expressions — et il y avait réussi’. »
- Depuis 1848, il seproduisaitsurlesmarchésdu monde une révolution dans les prix et dans le rapport des deux métaux précieux. L’or, extrait des placers et des mines de la Californie et de l’Australie, affluait en Europe par centaines de millions chaque année, et une partie de l’argent qui avait jusque-là formé le fonds principal de notre circulation monétaire s’écoulait vers l'Asie; c’était une conséquence de notre système monétaire qui admettait sur le pied d’égalité les deux métaux avec le rapport invariable d’un poids d’or pour quinze poids et demi d’argent. Les pays étrangers, où l’on achetait l’or, à cause de l’abondance et de la facilité de la production, avec moins de quinze fois et demi son poids d’argent, avaient intérêt à importer ce premier métal en France. Aussi la monnaie d'or s’était-elle presque entièrement substituée à la monnaie d’argent, et le prix des choses s’élevait à mesure que le franc perdait de sa valeur. La plupart des économistes français étaient d’avis qu’il fallait remédier à ces changements dont était continuellement menacée la circulation et à l’avilissement de la monnaie qui en était la conséquence par l’adoption d’un seul métal pour étalon monétaire, c’est-à-dire pour régulateur des prix, et la majorité demandait qu’on choisit de préférence l’or; M. de Parieu était un des partisans les plus déterminés de ce dernier système.
- Wolowski avait une opinion différente. Il pensait qu’il n’v avait pas trop de monnaie dans le monde pour suffire aux besoins de la circulation, et qu’en bannir ou du moins en réduire la moitié à un rôle secondaire n’était pas d’une sage politique; que, s’il y avait un inconvénient dans l’amoindrissement de valeur de la monnaie, il yen aurait un bien autrement grave dans l'exagération de valeur qui suivrait l’adoption d’un seul métal, et qui favoriserait les créanciers au détriment des débiteurs; qu’en
- I. Voir le discours deM. Barrai dans le Journal des Économistes, n° de septembre 1876.
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- réalité, dans un système comme celui de la France et dans l’ensemble du commerce du monde, ces deux métaux sont solidaires, qu’ils se soutiennent réciproquement, atténuant par leur masse l’effet des variations subites que la découverte de mines d’or ou d’argent pourrait occasionner à un moment donné, et que la monnaie est non la valeur particulière de l'un ou de l’autre métal, mais la résultante de la valeur combinée des deux. Il défendait cette théorie avec plus d’ardeur encore et d’énergie qu’il n’en mettait d’ordinaire dans les discussions économiques; ilia produisait dans les enquêtes, dans les réunions de sociétés savantes; il l’exposait longuement dans plusieurs livres; il la portait même jusque dans les conversations intimes, et il voyait avec déplaisir qu’on ne se rendît pas àses raisons. « Nous avons,me disait-il un jour, les mêmes idées sur la plupart des grandes questions de l’économie politique ; mais c’est un chagrin pour moi que vous ne partagiez pas mes vues sur la monnaie. » Toutefois, la contradiction l’ant-mait sans le décourager; il reprenait ses études sur ta question, et la creusait dans tous les sens. Quelle que soit la réforme qui s’accomplisse à cet égard dans la législation française, les travaux de Wolowski sur ce sujet auront du moins servi la science économique en répandant une lumière nouvelle sur la nature et le rôle de la monnaie.
- C’est pendant qu’il s’occupait de ces questions qu’il mit la main sur le Traictée de la première invention des monnaies, composé sous le règne de Charles Y par Nicole Orcsme, évêque de Lisieux et conseiller du roi. 11 publia ce curieux monument du bon sens économique, inspiré par Aristote au quatorzième siècle, et il y joignit un autre document du même-genre non moins curieux, le Traité de la monnaie de Copernk. Wolowski profitait de la circonstance pour rappeler au public une des gloires de la Pologne, celle du savant de Kœnisgberg, qui ale premier démontré le vrai système du monde. C'était en 1864: à cette époque le même sentiment de patriotisme, qui n’exeluaü pas chez lui l'impartialité du jugement scientifique, lui faisait écrire ses articles et son livre sur les finances de la Russie.
- La question des banques a préoccupé pendant quelques années l’opinion publique presque aussi vivement que celle de la moBr-naie. Convient-il de regarder l’émission des billets de banque comme un acte ordinaire de commerce et de laisser cette industrie
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- libre comme celle de l’escompte el comme la création de simples effets de commerce? Yaut-il mieux, au contraire, avoir une banque unique, investie du monopole par l’Êiat et surveillée par lui, qui assure aux billets de banque une circulation plus facile dans toute l’étendue de l’Étal? Les deux systèmes ont leurs partisans. W'olowski était ouvertement décidé pour le maintien du second en France; je crois qu’il avait raison. Il y a des pays qui prospèrent sous le régime de la pluralité comme sous celui de l’unité. Ce n’est pas là une question que l’on puisse trancher d’une manière absolue; mais l’expérience indique que la circulation de la richesse dans une grande nation ne saurait être suffisamment garantie par la liberté entière d’émission, el qu’avec une ou plusieurs banques, il y a toujours une loi qui lixe des règles et qui impose des conditions à la création des billets. La question pratique qui se posait en France derrière les débats théoriques notait pas non plus celle de la liberté indéfinie. On songeait à la fondation d’un second établissement qui, une fois autorisé et jouissant de sa part de monopole, n'aurait pas été ensuite plus favorable à la formation d’un troisième concurrent que la Banque de France ne l'était à la formation du second. Wolowski distinguait avec raison la lettre de change et le billet de banque qui, malgré certains caractères communs, ont un rôle si différent dans la circulation. Four les banques d’escompte, de dépôt, de spéculation, il réclamait une pleine franchise; c'était une industrie qui, comme les autres, devait être libre; pour la monnaie fiduciaire, il voulait la garantie de l'État; l’émission du billet de banque constituait à ses veux un acte d’autorité publique dont le gouvernement devait demeurer en grande partie responsable. Il prouvait sans peine que les (leux faits, extension des affaires par la liberté des banques et sécurité de la circulation fiduciaire par le monopole, se concilient parfaitement, que le progrès ne consiste pas à avoir plus de billets de banque en circulation, mais à posséder un crédit très-varié et Irès-développé, appuyé sur une bonne monnaie métallique.
- La question de la liberté commerciale a eu la plus large place dans ses préoccupations; elle l’a passionné autant que celle de la monnaie et elle l'a accompagné, pour ainsi dire, pendant toute sa carrière. Elle a été, en effet, la grande affaire de l’école des économistes français depuis plus de vingt ans, et elle a eu une
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- telle importance que beaucoup de gens étaient volontiers disposés à confondre l’économie politique, qui est une science embrassant l'étude de tous les phénomènes relatifs à la production de la richesse, avec la liberté des échanges, qui en est une des applications. La France avait, depuis le premier Empire et surtout depuis la Restauration, un tarif de douanes qui, en vue de protéger quelques grandes industries nationales, imposait des droits considérables à l’importation etgênait le commerce extérieur, tout en maintenant sur le marché intérieur les articles protégés à un prix trop élevé. Les économistes, au nom de la liberté du travail et de l’intérêt des consommateurs, ont livré de nombreuses batailles pour faire changer cette législation, et Woîowski a toujours étédans les premiers rangsparmilescombattants.ilavait fait une de ses premières campagnes en écrivant ses articles sur l’union douanière entre la France et la Belgique, un moment espérée en 4843. Lorsqu’en 4846 l’Association pour la iibertédes échanges se fonda sous la présidence du duc d’Harcourt, avec le concours d’Horace Say, henouard, Dunoyer, Anisson Duperron, et ouvrit des séances publiques dans la salle 3Iontesquieu, Woîowski fut au nombre dès orateurs et se rencontra dans une pensée commune avec Blanqui, Léon Faucher, Michel Chevalier, Bastiat, Ch. Coquelin, Ortolan et ses autres amis de la Société d’économie politique. Il s’associa, dans l’Assemblée législative, à la proposition Sainte-Beuve, relative à la révision de notre système douanier, et, dix ar.s plus tard, fidèle à ses principes, il applaudit lorsque le traité de 4860 avec l’Angleterre réalisa en partie ce qu’il avait toujours considéré comme un acte de justice et comme une source de prospérité. Aussi remontait-il sur la brèche dès qu’il voyait que les résultats acquis étaient attaqués ou que les avantages en étaient contestés. C’est ce qu’il lit en 1868 et en 1872. Chaque fois, il s'appliquait à montrer que le système des tarifs modérés et simplement fiscaux est non-seulement plus facile et plus équitable, mais que, grâce à ce système et à l’amélioration des voies de communication qui est un autre genre de facilité donné au commerce, les relations extérieures s'accroissent. Comme il aimait à ramener les questions économiques à l’influence exercée sur la condition ouvrière, il formulait ainsi une de ses principales conclusions: « Des renseignements statistiques exacts ont permis de constater le nombre des ouvriers employés dans chaque bran-
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- AUX DE WOLOWSKI. S9J che de travail et de faire ressortir combien peu doivent conserver l’illusion d’être protégés par des tarifs élevés, tandis que tous sont directement intéressés au progrès de la liberté commerciale. Ce sont les ouvriers qui payent le plus cher les frais de la guerre industrielle provoquée par le régime protecteur; ce sont les ouvriers qui ont surtout à gagner quand les éléments naturels de la production se fortifient et quand les échanges deviennent plus faciles. »
- Y
- On ne connaîtrait pas l’homme si l’on regardait seulement les productions de son intelligence, quelque féconde qu'elle fût. Il valait par le cœur non moins que par l’esprit. Il était sensible et bon. Refuser était pour lui un chagrin, et il éprouvait presque autant de plaisir à rendre un service que l’obligé à le recevoir, Ce n’est pas qu’il fit bruit de ses bienfaits; le plus souvent il en gardait seul le secret, soit discrétion pour celui qui en était l’objet, soit habitude de faire le bien comme un acte ordinaire de la vie. Combien de ses concitoyens n’a-t-il pas aidés dé sa bourse ou deson influence? Que d’établissements de bienfaisance n'a-t-il pas patronnés? Que d’enfants lui doivent leur éducation ? Il était un des bienfaiteurs et un des soutiens de l'École polonaise. Les Alsaciens-Lorrains, auxquels, compatissant pour des exilés, il avait fait un don de 10,000 fr. et pour lesquels il s’était employé avec ardeur durant ses dernières années, sont venus déposer sur son cercueil une couronne qui était , après tant d’autres remercî-ments qu'ils a reçus durant sa vie et qui ont été retrouvés dans sa correspondance, un dernier témoignage de reconnaissance rendu à son esprit de charité. La veuve de Jules Duval, dont la mort prématurée a été aussi une grande perte pour la science, m’exprimait tout dernièrement le regret de ne pouvoir offrir à M. Wolowski un volume dans lequel elle avait rassemblé plusieurs écrits de son mari. « Il a été toujours si bon pour lui, disait-elle; il était un des fondateurs et un des soutiens de l'Économiste français. » Wolowski m’avait souvent parlé du talent de J. Duval; il ne m’avait jamais laissé soupçonner qu’il fût son bienfaiteur.
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- La bonlé de Wolowski avait en effet ce caractère particulier et remarquable qu’elle était exempte de jalousie; ce u’était pas seu-lementle malheur qu’il accueillait, c’était aussi le mérite. Il était porté à voir dans les gens en renom les qualités qui les avaient tait distinguer plutôt que les faiblesses, qui sont le lot commun de l'humanité; aussi les jugeait-il d'ordinaire avec indulgence, et en cela il était plus près de la vérité que ceux qui ont l’esprit disposé à rapetisser tout ce qui est grand : « 11 n'y a pas de héros pour son valet de chambre », a-t-on dit spirituellement; mais les travers de la vie intime n’empêchent pas l'histoire de consacrer les noms des Richelieu et des Condé comme ceux de grands ministres ou de grands capitaines.
- Le même sentiment lui inspirait de la sympathie pour la jeunesse studieuse; il se rappelait les années de sa propre jeunesse et il savait par expérience combien le» premiers degrés sont difficiles à franchir. Aussi tendait-il volontiers la main aux débutants; il aidait de ses conscilset de ses encouragements ceux dans lesquels il croyait apercevoir quelque avenir; il applaudissait à leurs succès et il était le premier à les prôner. Xous-même, lorsque étant sans appui, nous faisions nos débuts dans la carrière des lettres, nous avons éprouvé cette biemeillance qui ne s’est jamais démentie, et, depuis ce temps, lié avec lui d’une amitié intime, nous avons toujours conservé le souvenir reconnaissant de son premier accueil.
- Jl avait conquis une grande situation, qu’il devait à son talent, à son travail et à son affabilité. Il était honoré et aimé. L’Assemblée l’avait, au commencement de l’année 1876, élu sénateur inamovible, et cette dignité paraissaitdevoirêtre le couronnement de sa carrière politique, comme l'Institut avait été, vingt ans auparavant, le couronnement de sa carrière scientifique. Il devait les suffrages de ses collègues moins à des discours prononcés à la tribune où il s’était abstenu de paraître souvent qu’à son attitude au centre gauche où il avait soutenu la République avec la même conviction qu’en 1848 et avec cette modération ferme et conciliante qui exerce à la fin sur les assemblées une action plus efficace que lrarf? oratoire. Quoique sa santé fût déjà ébranlée, son ardeur n’était* pas attiédie; il se montrait dans les nombreuses commission* dont il lit partie ce qu’il avait été vingt-sept ans plus tôt à la* Constituante, avec une science plus étendue et plus d’expérience
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- des difficultés du gouvernement. Deux fois, il a été nommé rapporteur du budget, et de ses rapports, qui sont ses dernières œuvres, il a su faire des monuments qui resteront dans les archives de notre histoire financière. Il avait été président de l’Académie des sciences morales et politiques ; il venait de l'être de la Société centrale d'agriculture et de la Société de statistique dont il était •un des fondateurs; il était vice-présideut de la Société des économistes.
- Ce n’était pas un de ces savants qui s’enferment exclusivement au milieu de leurs livres. Nous avons dit que sa nature expansive lui faisait rechercher la société. Il avait de la fortune et il en jouissait. Il aimait le monde, et il éprouvait un véritable bonheur à bien recevoir ses hôtes et à être reçu lui-méine cordialement. Une profonde douleur avait, il est vrai, longtemps attristé son foyer; il avait perdu sa fille aînée à l’âge de douze ans. et, vingt ans plus tard, il ne pouvait encore parler de celte perte sans que les larmes lui vinssent aux yeux. Mais sa seconde fille, l’unique enfant qui lui restât et qu’il chérissait, était mariée sans s’être séparée de lui; son gendre, M. Louis Passy, bienveillant comme le beau -père et aimé comme lui, occupait une haute situation dans la politique; Un petit-fils était né et était devenu le centre des affections de la famille; il grandissait en faisant la joie de la maison. Il semblait que Wolowski, entouré des siens et se voyant renaître dans sa postérité, allait pouvoir désormais goûter un peu de repos et jouir pendant de longues années d’un bonheur mérité.
- Il n’en devait pas être ainsi. La mort ravit tout à coup l’enfant. Le deuil s’appesantit de nouveau et plus lourdement que jamais sur la famille. Il pesa d’un tel poids sur le grand-père, qui ressentait aussi vivement les douleurs que les aireclions, que celui-ci ne s'en est pas relevé. Sa santé, minée depuis plusieurs années par une lente consomption, s’affaissa soudainement. Une maladie aiguë faillit l’emporter; quand il se releva, il n’était plus que l’ombre de lui-même. Ses amis le conjuraient de cesser tout travail. C’était lui demander plus qu’il ne pouvait donner; il préféra, comme il le disait lui-même, mourir debout, et il usa jusqu’à la lin dans le travail ses dernières forces, ne s’imaginant pas que la nature, après avoir été à cel égard si généreuse envers lui, fût devenue si avare.
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- 11 lui fallut cependant céder à la nécessité, quitter le Sénat, et se laisser transporter à Gisors, chez son gendre. Son dernier séjour dans cette campagne, qu’il s’étail pris à aimer, ne fut qu’une longue et cruelle agonie. Plusieurs fois, sa femme, sa tille et sa sœur qui veillaient à son chevet, crurent sa dernière heure venue ; sa robuste constitution résistait et prolongeait ses souffrances sans donner l’espoir de le sauver. Sa foi religieuse* avait toutoursété sincère et profonde, et il supporta en chrétien ces dernières épreuves de la vie. La mort y mit enfin un terme le 15 août 1876. A la fin du même mois, il aurait achevé sa soixante-sixième année.
- Quand on consulte la liste de ses travaux, sa carrière semble longue et très-remplie. Quand on compte ses années, elle parait trop courte; car il était d’âge à rendre longtemps encore des services à son pays.
- Je me suis écarté aujourd’hui du sujet et de la forme ordinaires de nos leçons pour vous tracer une histoire abrégée de ce qu'il a pensé et de ce qu’il a fait. J’ai accompli un devoir. Les professeurs du Conservatoire des Arts-et-Mé tiers et leur vénérable directeur, dont la nomination à la chaire de mécanique industrielle date du même jour que celle de Wolowski, viennent de rendre ici, par ma voix, un dernier hommage au professeur qui, pendant un tiers de siècle, a servi cette institution par son enseignement et qui l’a honorée au dehors par l’éclat de sa renommée; je me suis fait leur interprète, comme je me fais le vôtre en payant la dette de reconnaissance que vos devanciers dans cet auditoire doivent au maître qui a consacré la meilleure part de son temps à les instruire.
- Vous n’entendrez plus sa voix et ses conseils; mais vous vous souviendrez que ce fut un homme éminent à la fois par le cœur et par l'intelligence, qui a su, malgré les rigueurs de la fortune, s’élever au plus haut rang dans l’estime des hommes et dans les dignités sociales à force de travail, de probité et de talent. Sa personne et sa pensée ont une fois encore rempli, ce soir, cette salle pour vous laisser un dernier enseignement : l’exemple de sa vie.
- £. Levasseur.
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- BIBLIOGRAPHIE
- CONTENANT
- lD Les Ouvrages et Articles tirés à part, avec quelques dates biographiques;
- 2“ La liste des principaux Articles, publiés dans les Recueils auxquels M. Wolowski a collaboré.
- 31 août 1310. Naissance.
- iS31. Premier secrétaire de légation à Pâtis.
- 1334. Naturalisé. Fondation de U Revue de Législation et de Jurisprudence.
- 1838. Des Sociétés par action {extrait de la Revue de Législation et de Jurispru-
- dence).
- 1839. Mobilisation du Crédit foncier.
- 1S39. Professeur de Législation industrielle au Conservatoire des Arts-et-Métiers.
- 1840. Des brevets d'invention et des marques de fabrique, leçon d'ouverture au
- Conservatoire.
- 1842. De l'organisation industrielle de la France avant Colbert, leçon d’ouverlure
- au Conservatoire.
- 1843. Des fraudes commerciales, leçon d’ouverture au Conservatoire en 1853-44.
- (Extrait de la Revue de législation et de jurisprudetice. Brochure iu-8, 32 pages.)
- 1844. De l’organisation du travail, leçon d'ouverture au Conservatoire.
- 1344. Chevalier de la Légion d'honneur.
- 1846. Statistique et forces productives de la France, leçon d'oaverlure au Conservatoire.
- iS4S. Élu dépote à l'Assemblée constituante.
- ($43. Président du Conseil de perfectionnement du Conservatoire des Arts-et-Métiers.
- 1848. Études d'économie politique et de statistique, renfermant une Iniroduction, le Paupérisme dans les Flandres, l’Exposition industrielle cl l’Exposition agricole de Bruxelle#, le Commerce des grains, de l'Union entre la France ctla Belgique, de la Statistique. I vol. in-8, 423 pages. Guillaumin.
- 1848. Des droits du travail et de l'action de l'État. t$49. Élu d-'puté à l’Assemblée législative.
- 134?. Membre ite la Commission municipale de Paris.
- 1849. De l'organisation du crédit foncier.
- 1850. Rapport fait au Conseil général de l'agriculture, (lu commerce et des manu-
- factures, an nom de la Commission chargée de b question relative au Crédit foncier.
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- 604 I.A VIE ET LES TRAVAUX DE WOLOWSKI.
- I 850. De ht législation anglaise sur les coalitions.
- 13*. î. Officier de la Légion d'honneur.
- 1852. Fondation du Crédit foncier.
- i$55. Élu membre de l'Académie de? science* morales et politique*.
- 1855. Henri IV économiste. Introduction de l’industrie de la sole en France. Brochure in-4.
- 1855. De la propriété des minet 'extrait du Journal des Economistes).
- 1856. Rapport sur le concours relatif 6 /'administration de Colbert. (Extrait des
- comptes rendus do l'Aeadéuiie des Sciences morales cl poliliques. Brochure in-8, 79 pages.J
- 1S5G. Principes tV économie polit igné, de Roscher; traduits, annotés et précédés d'une Introduction. 2 vol. in-8.
- 1S5S. De la division da sol.
- 1858. ta question du serrage en Russie.
- 1859. L'économie polititpte en Italie.
- 1860. Le grand dessein de Henri JV. lecture faite à l'Académie.
- 1862. Un grand économiste français du quatorzième siècle, lecture faite à l'Académie.
- 1864. Les finances de la Russie. 1 vol. in-8.
- 1 $34. Vice-Président de l'Académie des sciences morales et politique*.
- 1864. La question des banques. 1 vol. in-8, 592 pages.
- 1864. Traité de la première invention des monnaies, de Nicole Oresmc. et Traité
- de ta monnaie, de Copéinlc, annotés et précédé» d’u:.e Introduction. 1 vol. grand in-8.
- 1SG5. Un chapitre de l'histoire financière de. T Angleterre.
- iSô5. Président de l’Acadétnic des scicuccs morale* et politiques.
- 1865. Déposition dans l'Enquête de 1865 sur la circulation monétaire et fidu-
- ciaire. 1 vol. in-folio, avec tableaux.
- 1866. Notions générales d’économie politique. Conférence populaire faite à l’Asile
- de Ylncennes. 1 vol in-32, lib. Hachette.
- 1866. Delà monnaie. Conférence populaire faite 5 l'Asile de Vincennes. 1 vol.
- ln-32, 72 pages, lib. Hachette.
- 1867. La banque d'Angleterre elles banques d1 Écosse. 1 vol. in-8, 560 pages.
- 1867. Le travail des enfants. Conférence populaire faite à l’Asile de Vincennes.
- I vol. in-32, lib. Hachette.
- ISG8. Allocution prononcée le 19 juillet 1SG7 ù la première séance publique de la Société de statistique de Paris. Broch. in- i, 7 pages.
- 1868. L’or et l'Argent. Question moriéiaire. Mémoire in le 7 octobre 186$ 51a
- séance des cinq Académies de l'Institut impérial de France. Broch. in-8, 32 pages.
- 1 SCS. Le travail des enfants dans les manufactures, leçons des 14 et 17 avril iSGS au Conservatoire des Arts et Métiers. Broch. in-8, 40 pages. 1868. Les résultats du traité de commerce de 1860, conférence faite sous les auspices de l'Association polytechnique ie 10 mai 1S68. Br. in-8,59p.
- 1868. JJazarin, Trallé de commercé avec Cromwell.
- 1869. La liberté commerciale et les résultats du imité de commerce de 1860.
- ( vol. in-8, 472 pages.
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- I.A VIE ET LES TRAVAUX DE WOI.OWSKI.
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- 1861). La question monétaire. I vol. in-S, 239 pages,
- 1860. le change et la circulation. I vol. in-S, 478 pages.
- 1861). Observations sur le Crédit foncier, lîroeh. in-S.
- 1870. L'or et l'argent, l vol. in-S.
- 1870. Enquête sur le. question monétaire. Déposition de M. Wolowski. Broch. in-s, 128 pages.
- 1870. Xotice sur 3f. ]lonmj de Xornap. Eloge lu à la Société centrale d’agriculture. Brocl). in-8, 15 pages.
- 1870. La liquidation sociale. Broch. gr. in-3, 10 pages.
- 187). élu député à l'Assemblée nBtiouale.
- 1871. Proposition de loi avant pour objet un impOl de 2 pour ICO sur la fabri-
- cation cl la vente de toutes les marchaiidiszs autres que celles destinées à l'alitnenlalion, au moyen d'un timbre proportionnel sur les factures. 187 2. L’Impôt sur le revenu. Discours de M. Wolowski, député 'séances des 22 et 27 déc. 1871), avec des observations et des annexes sur l’impôt du revenu aux États-Unis cl en Angleterre. Broclt. in-8, 5G pages.
- 1872. Rapport verbal sur le dernier compte rendu des postes en Angleterre.
- 1S72. Discussion du projet de loi relatif à la dénonciation du traité de commerce
- de 1860 avec l'Angleterre. Discours prononcé à l’Assemblée nationale le l«rfév. 1872. Broch. in-8, 32 pages.
- 18*2. Sur l'utilité pour les Ouvriers d’étudier l’économie politique. Broch. gr. în-S, 32 pages.
- 187 3. La Cane postale. Broch. in-S.
- 1873. Discussion sur l'impôt dit sel.
- 1873. Rapport verbal Sur l’L’xposit'On universelle de Vienne, présenté à l’Académie des sciences morale* et politiques. Broch. in-8, 32 pages.
- 1 ST i. Discussion sur l’impôt des ch fruits. Discours prononcé 5 l'Assemblée nationale le 13 fév. 1 874. Broch. in-8, 15 pages.
- 187 4. Résultats économiques du payement de la contribution de guerre en Allemagne et en France. Extrait du Journal des Économistes. Brocl). gr. in - 8, 43 pages.
- 1876. Discours prononcé à la séance publique annuelle de la Société centrale d'agriculture de France, le 20 juin 1 ST5. Broch. in-8, 12 puges. Rapport fait au nom de la Commission du budget sur les recettes et dépenses de l'exercice 1SÎG.
- Rapport fait au nom do la Commission du budget sur le budget des dépenses de l’exercice 1876 Ministères des finances;.
- Janvier 1376. Élu sénateur.
- 16 avût 1370. Mort.
- II
- Principaux Articles publiés dans la /tenue de Législation cl de Jurisprudence.
- I, 35, 276; IV, 81.241, Régime hypothécaire. — 11,31, des justices de paix en Pologne.— 11, 53, Projet de loi sur la propriété littéraire en Allemagne. — il, 241, Comité d'office pour l’amélioration du régime hypothécaire.— ' H» !$0, 288, des Sociétés par actions. — IX, 241, 401, de l'Enseignement du droit
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- GÛC LA VIE ET LES TRAVAUX DE WOLOWSKI.
- et de l'inî'ituîion des concoure. — X, 24 l.de la Mobilisation do crédit foncier.
- — X. 36*, de la Concurrence cl de la coalition. — XI, Si, Leçon d’ouverture du cour# de législation iiidu#trielle. — XV, 405. Législation industrielle en Allemagne (breveta d'invention); XVI, iOl (marques de fabrique). — XVII, 265, de l'Organisation industrielle de la France avant le ministère de Colbert. — XVII, 75, Observations sur les marques de fabrique considérées dan# leurs rap-ports avec l’organisation industrielle. — XVIII, 67 3, Discours d’ouverture sur les fraudes commerciale#. — XX, 225, Statistique de la Justice criminelle pour 1SS2. — XXI, 257, de l'Organisation du travail. —XXII, 442, Réforme administrative (des conditions d’admission et d’avancement dans le# fonctions publiques; création de faculléi des sciences administratives). — XXV, ICI ; XLIIl, 5, 521 ; XL1V, 5, de la Société conjugale. — XXV, 490, Notice biographique sur Alexandre de Tiiis. — XXIX. 181, Enseignement supérieur, concours. — XXXI, 113, des Droits du travail et de l’action de l’Etat. — XXXIlt, 193 5 314, de l’Organisation du Crédit foncier. — XXXIII, ttl, de la Peine de mort. — XXXV, 7 8, Réforme hypothécaire. —XXXVili, 97, Rapport au nom de la Commission du Crédit foncier. — XXXIX, 193, le Crédit foncier en Belgique.— XXXIX, 214, de la Réforme hypothécaire. —XL, 195, Réforme hypothécaire.
- — XL1. G’, de la Législation anglaise sur les coalitions. — XL11I, 62, du Crédit foncier.
- Collaboration active, de 1837 à I84S, au journal U Stick; articles non signés.
- Principaux Articles publiés dans le Journal des Économistes.
- 1842, t. 1, Négociations commerciales avec la Belgique. — 18 43, t. VI et IX, le Travail national. — 1844, t. VIII, des Fraudes commerciales; I. VIII, delà nouvelle Loi de# patentes; t. IX, Régime hypothécaire, organisation du Crédit foncier. — 1846, t. XIV, de la Loi sur le3 modèles et les dessins de fabrique; Projet de loi sur les marques de fabrique; t. XX, Discours à l’association pour la liberté des échanges; t. XV; Travaux sur la nouvelle session législative. — 1847, t. XVII, Eludes sur l’industrie suisse, les rubans de Bâle; t. XVIII, Exposition industrielle et agricole de 1847 à Bruxelles (reproduit dans le volume: Eludes d'icon. pol. et de sial.). — 1848, t. XXI, le Droit au travail, opinion de M. Wolowfki. — 1848-19, t. XXI et XXII, de 1’OrganisaUon du Crédit foncier. 1850. t. XXVI, Discours de M. Wolowski au Conseil général de l’agriculture, des manu raclures et du commerce; t. XXVII, de la Réforme hypothécaire. — 1855, t. VI, Essai sur la politique et la statistique des systèmes de culture d’après Roscher; t. VI. Opinion de M. Wolowski sur la propriété des mines; t. VU et VHI, de l’Administration de Henri IV. — 1856. t. IX et X. de la Renie des propriétaires; t. XI, Résultats de l’Exposition de 1855. — 1S57, t. XVI, l’Art et rindu-trîe, leçon d’ouverture au Conservatoire. — 1858, t. XVII et XVIII, le Servage en Russie; t. XX, de la Propriété intellectuelle. — 1860, t. XXV, les lers; t. XXM, les Droits de douane et les ancien# traités de commerce entre la France et l’étranger. — 1862, t. XXXIII, Benjamin Constant; t. XXV, un grand Economiste français du Seizième siècle. — 1863, t. XXXVIII, Lettre sur la population ; t. XXXVIII, Rapport sur le concours concernant l’histoire de la Ligue hanséatique. — tS66, t. I, un Chapitre de l’histoire financière de l’Angleterre; t. Il, Mémoire sur les conditions de la circulation fiduciaire; t. III, Discours pro-
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- noncé. comme président de l'Académie, dans la s-ance publique annuelle.— 1S66 67, t. IV el Vil, Mémoire sur le change. — 186:, t. VIII, Rapport sur le congrès de statistique de Florence; t. VUJ, Communication sur les banque agricoles. — 1868, t. IX, sur la méthode historique en économie politique; t. IX, du Morcellement delà propriété; t. IX, Lecture de fragments sur Maiarin et les relation# commerciales de la France et de l'Angleterre; t. XII, les Métaux précieux et la Circulation fiduciaire. — 1860, t. XV «t XVI, les Origines de la loi de Germinal an XI sur la monnaie. — 187 0, l. XVIII, la Liquidation sociale; t. XIX, Erreur et danger du cours forcé des billet» de France. — i$; 2, t. XXV, l’income-iax et l'internai revenue aux États-Uns; t. XXVIII, les Postes et les Télégraphes en Angleterre; t. XXVIII, sur l'Utilité pour le* ouvriers d’étudier l’économie politique. — 18:3, t. XXIX, la Carte postale en di\et* pavs. — 18*4, t- XX.W, Stock métal.ique de la France; t. XXXV, le Remboursement de la Banque; 1. XXXVI, Résultats économique* du pavement de la contribu'ion de guerre en Allemagne et en France. — 1875, t. XXXIX, l'Agriculture el l’Économie politique, discours prononcé à la Société centrale d’agriculture ; l. XXXIX, Situation financière de la France de 1860 à lBTti, rapport fait au nom de la Commission du budget (2 articles).
- La collection du Journal des Économistes renferme de plus le compte rendu (rédigé le plus souvent par l’auteur lui-même) des opinions émises par .VI. Wo-low.-ki dans les discussions de la Société d’économie politique.
- Principaux articles publiés dans le Compte rendu des Séances el travaux de i'Académie des Sciences morales et politiques.
- H, 247, des Manque» de fabrique en Allemagne. — III, 203, de l’Organisation industrielle et de la Législation douanière de la France avant Colbert. — IX, 00 et 267, la Société conjugale. — XII, 167, de l’Industrie suisse. — XIX, 473 ; XX, 23, des Coalitions en Angleterre. — XXXIV, p. 33, de l’Administration économique de Henri IV et de l’inlroduclion de l’industrie de la sole en France. — XXXIV, 321, XXXV, 189, de l'Administration de Henri IV et de l'ancienne législation sur le commerce des grain». — XXV, 142, de la Question alimentaire. — XXXVI. 4 37,des Impôts en France. — XXXVJ1), 2:7, du Commerce extérieur de la France en 1855. — XXXIX, 219. «lu Mouvement delà population. — XL, 198, du D nombrement de la population de la France en 1856. — XL1I. 95 et 257, de la Division du sol. — XLII, 361; XLHI, 301 et 149, Application de la méthode historique à l’économie politique. — XLVI, 189 et 343 ; XLYI1, 403; XLVI 11, 219 et 333; XL1X, 1*5, de l'Affranchissement des serfs ni Russie. — XLV11,197 et 244, l’Économie politique en Italie. —XLVI1Î, 115, la Propriété littéraire et le droit de copie. — LU, 425; LUI, 433; LIV, 187 ; LV111. 217 et 351 ; L1X 183 et 351, les Droits de douane et le* anciens traités avec l’Angleterre. — LIV, 29,1c grand dessein de Henri IV. — L\\ 125, de la Course maritime. — LX, 253, la SlaiisMquede la France. — LX1I, 297 et 435, Un grand économiste français du quatoralème siècle. — LX1II, 242, de la Législa'ion des brevets d’invention. — LXV, 472, de l'Association coopérative et du Crédit populaire. — LXVII, 193, ia Propriété des mines. — LXVII, 289, de la Production morale. — LXVIII, 135, du Papier-monnaie. — LXXiH, 350, les Petites assurances sur la vio en Angleterre.— LXXV, 47 et 267, la Suspension de paiements de la Banque d'Angleterre et le bullion report. — l.XXVI, 52, Observations sur les origines révolutionnaires d<s codes Napoléon. — LXXVI, 153, et 443, de l’État de l’agriculture française en 1865. — LXXVI, 249 ; LXXYlll, 3J3, les Métaux précieux et la circulation fiduciaire. —LXXVJU, 113,
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- X.
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- LA VIE ET LES TRAVAUX »K WOLOWSKI.
- Observations sur la liberté des Banques. — LXXIX, 181, les Banques de Jersey.
- — LXXXII, 80, Rapport sur le Congrès international de statistique de Florence.
- — LXXXV, 862, des Divers genres de crédit. — LXXXYII, 257 ; LXXXYHI, 161 : l.XXXIX. 65,derinfluence du change sur le marché monétaire. — LXXXIX, 337, l’Or et l’Argent, question monétaire. — XC, 153; XC1I, 264, 1e Mouvement de la population. — XC, 365 et 415; XCI, 419; XCI1I, 233 el 429, les Origines de la loi de Germinal an XI. — XCY, 101 et 299, Mazarin, histoire des relations commerciales entre la France et l'Angleterre. — XCIX, 563, la Carte postale. — Ci, 7 7 et 195, l’Exposition universelle do Vienne. — CllI, 481, le Renchérissement des moyens d'existence. — ClII, 901, le3 Métiers de Paris. — CY, 491, la Monnaie bimétallique.
- Articles publiés dans la Revue des Deux-Mondes.
- Ie* août 1857, de la Division du sol et de la valeur croissante de la propriété immobilière en France. — 15 juillet, l°r août el 15 septembre 1SSS, la Question du servage en Russie, nécessité de l’émancipation et condition actuelle des serfs, les serfs de la Couronne cl le communisme russe, les réformes accomplies et les réformes projetéesdans l'émanc-pation des serrs. — 15 janvier et l«r mars 1864, le* Finances de la Russie. — 1er février 1865, des Nouveaux débats snr les Banques, la Barque de France et la circulation fiduciaire. — 15 août et l*r septembre 180C, la Crise financière de l’Angleterre en 1866, l’acte de 1844 et ta liberté des Banques. — 15 septembre 1868, de l’Influence du change sur le marché monétaire.
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- ANALYSE DU MÉMOIRE
- PUBLIÉ
- par 31. le capilaine NOBLE de l'artillerie anglaise et par 31. ABEL, membres de la Société Boule de Londres,
- SOCS LE TITRE DE
- RESEABCHES OS EXPLOSIVES, FIBED GCNPOWDER
- Par JT. LE GÉNÉRAL MORIN.
- L’important travail dont 3131. Noble et Abel ont adressé un exemplaire à l’Académie des sciences, est la suite et le complément desétudes déjà publiées en 1868, par le premier de ces savanls expérimentateurs, en sa qualité de rapporteur de la Commission des substances explosifs, créée en Angleterre pour l’examen des questions qui se rattachent aux effets des poudres.
- Le cadre des recherches entreprises par les auteurs s’est considérablement agrandi et ils ont embrassé, dans le mémoire •qu'ils viennent de publier, les plus difficiles questions qui se rattachent à la balistique intérieure des bouches à feu et aux réactions chimiques auxquelles donne naissance l'explosion de la poudre.
- On en aura l’idée par l’examen du programme qu’ils se sont proposé de compléter, et que nous allons faire connaître.
- Dans une introduction rapide, les auteurs, passant d’abord en revue les résultats des expériences des savants qui les ont précédés, signalent lesdivergencesénormesdesappréciations relatives à l’un des points les plus importants de la question, l'estimation de la pression maximum développée par les gai de la poudre.
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- 610 ANALYSE DU MÉMOIRE
- Ils rappellent qu’en 1743, Robins l’estimait à 1000 atmosphères, Hutton en 1778 à 2000, Rurnford en 1797 9000, à 27000 et
- même à 101021, Pioberl en 1859 à 25000, Cavallien 1845 à 24000, le comité d’artillerie de Prusse à 1100 et à 1300 atmosphères, le major américain Rodraan à 4900 et à 12000 atmosphères, MM. Bunsen et Scliischkotf, en 1857, au maximum, à 4374 atmosphères.
- L’incertitude de tant de divergences dans l'estimation des pressions maximum développées par les gaz delà poudre dans les bouches à feu, avait,pour les progrès de la science, de graves inconvénients. Tant que les poudres, les bouches à feu et les projectiles employés et les portées exigéesdans toutes les artilleries de terre et de mer restèrent sensiblement les mêmes, la pratique du service en souffrît peu. Mais lorsqu’au contraire, aux projectiles sphériques on voulut en substituer d’autres cylindro-coniques pleins ou creux, de plus en plus lourds, quand aux bouches à feu lisses on fit succéder des canons rayés, quand au lieu de portées de 1200 mètres à 1500 mètres on prétendit atteindre celles de 6000 mètres à 7000 mètres et plus, il devint nécessaire de substituer de nouvelles poudres aux anciennes et de rechercher les moyens d’apprécier avec plus de précision toutes les circonstances des effets de leur déflagration.
- Les officiers d’artillerie de toutes les puissances militaires se mirent à l’œuvre pour étudier ces questions si délicates, et, parmi ceux qui s’v livrèrent avec le plus de persévérance, de talent et de succès, il convient de citer les noms de 31. le capitaine Noble, del’artillerie anglaise, qui fut assisté,surtout pour les recherches chimiques, par le savant M. Abel, bien connu de l’Académie des sciences.
- Nous nous proposons de donner dans la noie suivante une analyse des importantes recherches auxquelles ces deux expérimentateurs se sont livrés et des remarquables résultats qu’ils ont obtenus.
- OBJET DES EXPÉRIENCES.
- 1° Déterminer la nature des produits de la combustion de la poudre brûlée, dans des circonstances semblables à celles qui se présentent dans les bouches à feu et dans les mines;
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- DE MM. NOBLE ET ABEI.. Cil
- 2* Déterminer la tension des produits de la combustion au moment de l’explosion et les lois selon lesquelles la tension varie avec la densité gravi métrique de la poudre;
- 3° Déterminer si et entre quelles limites, il existe des différences dans la nature et les proportions des produits par suite des diversités dans la densité et les dimensions des grains de la poudre;
- A» Déterminer si et entre quelles limites, il se manifeste des modifications par suite de la différence des pression s sous lesquel les ta poudre est tirée;
- 5* Déterminer le volume des gaz permanents dégagés par l’explosion ;
- 6° Comparer les effets de l’explosion de la poudre en vases clos avec ceux de la même poudre brûlée dans i’àme d’un canon;
- 7° Déterminer la quantité de chaleur développée par la combustion de la poudre et en déduire la température au moment de l'explosion;
- 8° Déterminer la quantité de travail mécanique que la poudre peut développer sur un projectile, dans l’âme d’un canon, et par suite, le travail théorique total qu’elle produiraitsi le canon avait une longueur indéfinie.
- DISPOSITIONS EMPLOYÉES POUR LES EXPÉRIENCES.
- Appareils iexplosion1. — M. Noble décrit d’abord le principal appareil employé dans ces recherches et commence par la panie la plus importante, le récipient complètement clos dans lequel les explosions étaient produites. II en a été employé deux de dimensions différentes; le plus grand pduvait contenir environ un kilogramme de poudre, l’autre à peu près moitié moins.
- Ils sont représentés dans la planche 78, I :
- A, fig. 2 et 3, est un récipient en acier doux, d’une très-grande résistance, recuit à l’huile avec soin ; dans la chambre B on place la poudre en expérience.
- L'orifice principal de la chambre à poudre est fermé par un grain C à vis, appelé grain d'explosion, lequel est fixé et rodé dans son emplacement avec le plus grand soin.
- 1. Le diamètre extérieur eit quadruple du dtamèire de la chauibre à poudre L'dpairseur des parois est 1.50 fois le diamètre de ectte chambre.
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- 612 ANALYSE DC MÉMOIRE
- Ce grain est lui même percé d’un trou conique fermé par un tampon D parfaitement rodé aussi sur son siège. Comme le grain d’explosion est ordinairement placé au sommet de la chambre et qu’avant la mise du feu, ce tampon glisserait dans l'intérieur de la chambre, s’il n’était pas retenu, il est fixé dans sa position au moyen d’un écrou S qui repose sur une petite rondelle en ébène; après l’explosion, le tampon conique est solidement serré et le seul effet de la pression intérieure est de clore plus exactement l’orifice.
- En E est ménagé l’appareil d’échappement des gaz : la petite ouverture F communique avec la chambre à poudre et elle est rendue parfaitement étanche au moyen d’une pièce rodée. Quand on veut laisser échapper les gaz, on desserre légèrement la visEet ils passent par l’orifice H.
- En K se trouve l’appareil compresseur connu, employé par M. Noble dans ses précédentes recherches pour déterminer la tension des gaz au moment de l’explosion.
- Quand on veut faire brûler une charge, le compresseur convenablement préparé est vissé avec soin dans son logement et l’orifice F est fermé.
- Le cène du grain d'explosion est recouvert avec une enveloppe de papier très-fin, comme substance isolante.
- Les deux tiges LL, dont l’une est fixée dans le cône, l’autre dans la chambre à poudre, sont réunies par un fil très-fin en platine, passant à travers un petit tube en verre rempli de pulvérin. En établissant la communication avec une batterie de Daniel l’on produit l’explosion.
- La seule indication perceptible de cette explosion est un léger claquement; maissouvent, en s’approchant de l’appareil, on sent une faible odeur d’hydrogène sulfuré.
- Les difficultés que Ton a rencontrées dans l’emploi de cet appareil sont plus sérieuses qu’on ne pourrait le supposer à première vue.
- En premier lieu, la nature de ces expériences si dangereuses exigeait la plus grande prudence, tandis que pour retenir à l’intérieur les produits gazeux, l’emploi des moyens déjà connus pour la fermeture des joints, tels que des rondelles en papier mâché (carton mince en feuilles de papier) entre les surfaces du métal, qui ont été mises en usage avec succès pour les canons, ne serait
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- MM. NOBLE
- 613
- pas admissible ici, parce que l'altération dans ces subtances, produite par la chaleur, modifierait notablement la composition des gaz recueillis.
- Tous les détails de la préparation de l'appareil pour une expérience doivent être examinés avec le soin le plus scrupuleux. Si quelqu’une des vis n’est pas parfaitement serrée sur son siège, de manière qu'aucun échappement appréciable ne puisse se produire, lesgaz, aussitôt qu’ils sont développés, se créent des issues en s'échappant avec la violence d’une explosion et projettent à l’extérieur la pièce mal fixée, en dégradant l’appareil.
- La difficulté d’ouvrir le récipient après l’explosion est très-grande, quand on a opéré sur de fortes charges; c’est ce que l’on comprendra facilement en ayant égard à la température et à la pression résultant de l’explosion.
- La chambre à poudre étant remplie de produits élevés à une température intense et à une énorme pression, il se produit une expansion de sa surface intérieure. Par suite, de petites parties de ces produits liquides sont refoulées entre les filets des vis. Elles se solidifient sous forme d’une substance très-dure, qui soude ensemble les surfaces métalliques, et par le refroidissement, la contraction du cylindre exerce une telle pression sur les vis, qu’il est difficile d’éviter de les rompre, en essayant de les ouvrir. Dans une ou deux circonstances on n'a pu ouvrir la chambre à poudre qu’en la faisant dilater en versant de la fonte liquide à sa surface.
- Ces difficultés ont été en grande partie évitées dans les expériences les plus récentes, en employant des vis coniques, afin que le moindre jeu obtenu permit ensuite de les retirer facilement.
- MESURE DES PRESSIONS.
- L’appareil employé pour mesurer la tension des gaz était exactement semblable à celui qui a été mis en usage par la Commission des substances explosives.
- On l’a décrit précédemment dans les Annales du Conservatoire des Arts et Métiers, n» 38, tome X, el l’on se bornera & exprimer de nouveau le désir qu’on substitue à l’appareil compresseur employé l’usage des jets coniques de inétal, soie en plomb, soit en étain, soit en cuivre rouge, selon l’intensité des pressions à mesurer.
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- . an
- lNALYSE DC MÉSIOIl
- MESURE DU VOLUME DES GAZ PERMANENTS.
- L'appareil employé à ceteffet et décrit pl. 78. II, fig. 1 et 2, est un vase dont la capacité annulaireB est remplie d’eau. A la surface du liquide on répand une légère couche d’huile pour prévenir toute absorption qui pourrait se produire.
- Immédiatement après l’explosion d’une charge, dont on veut mesurer les gaz, le récipient C contenant les produits est placé sur le plan 0 et le- gazomètre E est posé sur le cylindre. La hauteur du niveau de l’eau indiquée à l’échelle F est inscrite, la vis d’échappement des gaz G du récipient est tournée au moyen d’une clef passant à travers une boite à étoupes M.
- Quand les gaz sont sortis, ou inscrit de nouveau la hauteur du niveau indiquée par l’échelle, on connaît le volume, et les hauteurs du thermomètre et du baromètre étant observées, on a les données nécessaires pour réduire ce volume à la température de zéro centigrade et à la pression barométrique de 760 millimètres.
- MESURE DE LA CHALEUR DÉVELOPPÉS.
- Pour déterminer la quantité de chaleur développée par l’explosion, on pesait une charge et on l’introduisait dans le plus petit récipient, que l’on plaçait pendant plusieurs heures dans une chambre maintenue à une température très-constante; quand l’appareil était exactement à la même température que l’eau, on lisait l’indication du thermomètre et l’on déterminait l’explosion.
- Immédiatement après, le récipient était placé dans un calorimètre contenant un poids donné d’eau à une température conuue: le vase était d’ailleurs préservé avec soin des effets de la radiation et sa capacité calorifique, rapportée à celle de l’eau, avait été déterminée à l’avance.
- On obtenait par l’agitation du liquide une diffusion uniforme de la chaleur et les indications du thermomètre étaient observées toutes les cinq minutes, jusqu’à ce qu’il eût atteint sa hauteur maximum. Les observations étaient ensuite continuées pendant un temps égal pour déterminer la perte de chaleur faite
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- DE MU. .NOBLE ET ABBL. (*15
- par le calorimètre par suite de la radiation, etc. Le résultat observé était ajouté à la quantité de chaleur maximum trouvée1.
- L’auteur reconnaît que celle méthode peut donner lieu à une erreur, parce que les parois du récipient étant d'une grande épaisseur, il est possible, que, bien que sa surface extérieure dût être à la même température que l’eau, il ne s’en suivait pas nécessairement qu’il en fût de même de sa surface intérieure; par conséquent, la perle de chaleur due à la radiation etc., pourrait avoir été à un certain degré compensée par une affluence de chaleur venant de l’intérieur.
- Nous avons lieu de croire, disent les auteurs, d’après quelques expériences que nous avons faites, que l’erreur provenant de cette cause est très-faible, et cette opinion s’est trouvée confirmée quand on a versé de l’eau du calorimètre dans le récipient immédiatement après l’expérience.
- RÉUNION DES PRODUITS GAZEUX.
- Un petit tuyau vissé sur l’orifice d’échappement H pl. 78,1, flg. 2 et 3, et un tube de caoutchouc réuni à un tube de verre conduisaient les gaz dans une cuve à mercure.
- On les recueillait ordinairement de 5 à 43 minutes après l'explosion. La nature dangereuse des expériences et les précautions à prendre ne permettaient pas de le faire plus têt; mais la comparaison des résultats des analyses faites sur les gaz contenus dans différents tubes a montré qu’entre certaines limites, il ne se manifeste pas de changement dans leur composition.
- 1. Ce procédé, que les auteurs eux-mêmes présentent avec quelque réserve, laisse beaucoup à désirer.
- En effel, l’explosion étant faite hors du calorimètre, une partie de la chaleur doit être déjà perdue au moment où l’on ajoute l’eau. En outre, la masse de l’eau (9k.D) est beaucoup trop petite, par rapport à celle du cylindre d’acier (?ÎM), et l'épaisseur des parois de ce dernier trop forte pour que la chaleur puisse être regaidée comme également répartie, même au bout d’une heure de eonlact. Cette durée d’une expérience calorimétrique est d’ailleurs irop giande, et par suite la correction du refroidissement trop notable et trop peu certain*; d’autant plus que les auteurs n’ont pas étudié la vitesse du refroidissement de leur système avant l’expérience (B).
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- LYSE DO MÉMOIRE
- RÉUNION DES PRODUITS SOLIDES.
- Cette réunion offrait beaucoup plus de difficultés que celle des produits gazeux. A l’ouverture du récipient, la totalité des produits solides se trouvait réunie au fond, et c’était à peine si, avec les plus fortes charges, on en apercevait sur les parois une couche excessivement mince. Sur le grain d'explosion, on trouvait ordinairement un bouton de dépôt qui différait beaucoup, du reste, en apparence et en composition chimique. Il présentait une structure cristalline très-visible et quelques-uns des cristaux étaient larges et transparents. La surface de ce dépôt était en général extrêmement douce et polie, d’un gris foncé, presque noir. Celte couleur n’était cependant que superiicielle et à travers la couche noire, on pouvait reconnaître la couleur réelle qui était vert olive foncé.
- La surface du dépôt et les parois du récipient avaient une apparence graisseuse, et étaient très-onctueuses au toucher; sur leur surface polie on observait fréquemment des parties très-ternes, comme une sorte de poussière qui avait aussi la même constitution graisseuse.
- Ce dépôt très-difficile à enlever, même avec un ciseau, présentait des apparences parfois fort diverses. Il exhalait toujours une odeur très-prononcée d’hydrogène sulfuré et souvent celle de l’ammoniaque. 11 était très-déliquescent et passait graduellement à l’état d’une pâte noire, couleur d’encre.
- ANALYSE DES PRODUITS DE L’EXPLOSION.
- Produits gazeux.
- On se bornera à faire connaître les résultats des analyses exécutées sur des quantités de gaz bien plus considérables que celles qui avaient été obtenues par les recherches des autres chimistes, et qui, par leur nombre, semblent offrir toutes les garanties d’exactiiude.
- Ces expériences faites sur 0M905 de poudre R.L.G. (d’armes rayées, à gros grains) de la fabrique royale de Waltham Abbey
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- LE ET
- DE >IM. XOBl ont donné pour la composition de ICO parties ces gaz:
- Acide carbonique aohvdre...................
- Hvdrogèoe sulfuré............................
- O u gène....................................
- Oxjde de carbone............................
- Gai des marais..............................
- Hydrogène...................................
- Acide nitreux...............................
- en volume de
- 4Ô.17
- 3.91
- PRODUITS SOLIDES.
- L’analyse de ces produits très-durs et très-difficiles à détacher des parois du récipient a été faite avec beaucoup de soins et présentait de sérieuses difficultés. Elle a été exécutée sur les quatre sortes principales de poudre anglaise et sur uue poudre espagnole à grains sphériques, analogue sousles autres rapports à celle qui est connue sous le nom de poudre Pebble.
- Les auteurs ont joint aux résultats de leurs recherches ceux qui ont été obtenus par d'autres chimistes pour permettre les comparaisons.
- Le Tableau suivant contient l’ensemble de ces résultats.
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- Résultats des analyses des poudres de guerre employées dans les recherches de MM. Noble et Abel
- et dans celles d'autres auteurs.
- COMPOSITION DK 100 PARTIES. ESPÊOES DK POUDRES EMPLOYÉES.
- Poudre PcbWe de Walthain Abbey. I* Poudre à inouiquet à gros grains de Wulthnm Ablicy. H LG Poudra à mousquet à groins lins de Wallbam Abbey. R P G Poudre lino de Walthum Abbey. V G Poudre sphérique d'Espagne.
- Salpùlro Sulfate «le potasse Chlorate do potasse Soufre t Carbone Cb.rt.on, . 1 Oxygéna ( Cendres Eau 74.67 0.09 » 10.07 12.12 \ Î5 U- 0.23 J 0.95 74.9» 0.15 M 10.27 10.H6 \ Î5 0.2» ] 1.11 75.04 ' 0.14 » 9.93 10.67 S “•»» 0.24 0.80 73.55 0.3G » 10.02 11.36 ] E **•- 0.17 J 1.48 73.30 0.27 0.02 12.42 8.05 ] Î5 «* 0.63 / 0.05
- ANALYSE DD MEMOIRE
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- DE MM. NOBLE ET ABEL.
- 619
- Poudres employées par d'autres auteurs.
- k COMPOSITION ! ICO PARTIES. SCHISCHKOFr. Poudre à câoon ! | à mousquet , | autrichienne. Poudre
- Soufre. .. Jo—{§j£i L==— j'fjjiÎ'n iiiij"” | TT.I* î is!«! °;s4|is.»s 1.10
- Les auteurs font remarquer que les charbons employés pour les poudres de Waltham Abbey présentent des différences sensibles de composition. Sur cent parties on y trouve :
- Désignation des poudres.
- | PÏBBLE P. R LG. R F G. ]i KO.
- ' Carbone ; 85.26 80.32 73.72 77.88 1}
- Hvdrogène 2.98 3.08 3.70 3.37
- Oxygène ' 10.16 14.75 18.84 17.60 !
- • Cendres i 1.60 1.83 1.7» 1.13 |!
- Il faut observer que la distillation du charbon est poussée plus loin pour la poudre Pebble, destinée aux canons tirant à fortes charges, que pour les autres.
- Quant à la poudre espagnole, dont le charbon est préparé avec de la chenevotte, on trouve la composition suivante :
- Carbone....................................... TC. 29
- Hydrogène................................... 3.31
- Oxygène....................................... 14. ST
- Cendres......................................... b. 63
- La grande proportion de cendres contenues dans ce charbon devrait, croyons-nous, engager à renoncer à son usage.
- MM. Xobleet Abel ont résumé dans les tableaux suivants les résultats des nombreuses et délicates analyses qu’ils ont exécutées sur les produits solides et sur les produits gazeux de la combustion d’un gramme des poudres essayées.
- Nous croyons utile de reproduire ces tableaux n° III et n* IV.
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- Tableau III. — Résultats des analyses des produits
- volume des jÿaz.
- ESPÈCE DE POUDRE.
- portion de l'espace oecupé par la c'narge^50
- F.G. Foudre de WYitbam Àbfcey t pro-l 10 portion de l'espaça occupé par la «barge1 50
- i Expériences des Chimistes étrangers.
- : Bunsen et ScbUelikoff (poudre de chaste)..
- ! Karolyî, poudre autr. à caBon.............
- | Id. poudre à mtoaqaet......................
- i Linck, poudre de guerre (Wurtemberg).......
- ' Vedero-w. poudre ruste (guerre)...........
- 42.74 lb'. 10
- Ifi iV. ^ ICi
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- :evx et solides de l'explosion des povdrcs.
- 15.00: 8'23;3s!l0|
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- Tableau IV. — Tableau de la composition en fwids des produits de la combustion d'un gramme des poudres bridées.
- :* a KSI'fcCK M POU l)H K S a J? |H il 21t. fit *•7? B II e “ || 1 £ &°-6.-2 15 g “•-S
- R l'ebblo. ... 11) 1.8 5012 4388
- i H.L.G.... 10 1.0 5722 •1278
- lli K.G 10 1.7 » »
- 7 IV'bbll!. . . . 20 2.9 5592 4404
- 3 U.I..C.... 20 2.7 5723 •1277
- 17 K.G 20 3.7 5817 4183
- 9 Pcblilo.... 30 4.9 5571 •1420
- 1 It.L.G. ... 30 0.4 5758 IJ 12
- l'.G 30 n » »
- 12 8 •10 0.1 5098 1302
- 11 II.L.G. .. . 40 8 1 5790 1210
- 19 l'.G 10 9.9 5821 1170
- 11 I1 50 12.2 5517 4 183
- 70 H.G.G.... 50 10.7 5801 4190
- 75 l'.G 50 10.2 5811 4180
- 37 1* 00 11.8 r.o:s8 •1302
- 39 JI.I..G. ... 00 14.4 5095 4305
- •lu y.G 00 14.1 5800 4 200
- 79 l'SpA/unlc. . 70 17.0 0219 4781
- 38 I1 70 18.0 5735 4205
- •il It.L.G. . . . 70 19.5 5750 4211
- •12 l'.G 70 18.2 5808 4192
- 78 11.J..G.. .. 70 18.9 5818 IÎ.Ï2
- 13 1* 80 28.0 5700 •1300
- 11 U f..C. ... 80 21.4 5711 4250
- •17 l'.G 80 27.1 :>8.jo 4150
- 77 P 1)0 81.4 5733 (207
- 08 HL G. . .. ÜO 35 0 5714 1280
- 01» K.G 90 27.2 5780 4220
- l'UOl’OHTIÜNS KN POIDS IIKS PRODUITS SOI.IIIKS. 1*
- K, S KC NS KVOj c S-nfrc litige. Ko* OllNtiT* Sll,
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- 282
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- 207 200
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- ANALYSE DU MÉMOIRE DE MM. NOBLE ET ABEL. 623
- En ce qui concerne la discussion des résultats de ces analyses nous nous bornerons à renvoyer au rapport fait à l'Académie des sciences ainsi qu'à la note de M. Berthelot sur l'explosion de la poudre, dans la séance du 28 février dernier.
- Les auteurs ont discuté avec beaucoup de soin et de méthode lensemble de tous les résultats contenus dans ces tableaux pour faire ressortir et expliquer les différences qui résultent non-seulement de la composition des poudres étudiées, mais encore du mode d'expérimentation qu’ils ont adopté, comparé à celui des savants allemands qui ont traité cette délicate question.
- Voici d’ailleurs les conclusions des auteurs :
- I* Avec toutes les poudres, la proportion d’acide carbonique anhydre produite croit lentement mais nettement avec la pression des gaz.
- 2° Avec les poudres Pebble (P) et avec les poudres à grains fins (F.G.) la proportion d’oxyde de carbone diminue lentement à mesure que la pression augmente et cela est également vrai avec la poudre pour armes rayées à gros grains (R.L.G.), quoique les analyses indiquent quelques graodes variations.
- 3° Les proportions d’hydrogène sulfuré et d’hydrogène fournies par toutes les poudres diminuent un peu quand la pression augmente, quoique cette diminution ne soit ni très-marquée ni régulière.
- 4° L'oxygène libre n’a jamais été rencontré dans les produits de la poudre Pebble (P.). Dans un seul cas on en a trouvé dans la poudre pour armes rayées à gros grains (R.L.G.) et quelquefois dans la poudre à grains fins (F. G.).
- Produits solides. — La discussion fort délicate des proportions des diverses parties des produits solides formés, soit au moment de l'explosion, soit par des réactions subsidiaires, conduit les auteurs à déclarer qu’ils ne croient pas pouvoir donner une explication précise des modifications chimiques que subit la poudre de composition moyenne, quand elle fait explosion dans un espace clos. Mais en môme temps, ils se pensent autorisés par les résultats de leurs expériences à conclure que la théorie chimique de la décomposition de la poudre basée sur les observations de Bunsen et Schisehkoff est aussi loin de représenter
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- exactement les transformations éprouvées par cette matière que l'ancienne théorie, d'après laquelle les produits primitifs de l'explosion n’étaient que du sulfite de potasse, de l’acide carbonique anhydre et du gaz nitreux.
- Ils croient cependant pouvoir regarder comme établis par leurs expériences les résultats généraux suivants :
- La proportion d'acide carbonique anhydre produite par l'explosion d’une poudre dans laquelle le salpêtre et le charbon étaient dans les proportions calculées d’après l’ancienne théorie pour obtenir de l’acide carbonique anhydre seulement, est beaucoup plus grande qu'on ne l'a admis jusqu’ici.
- 2° La proportion de carbonate de potasse formée (en ayant égard à la nature de la poudre et à la pression sous laquelle elle fait explosion) est beaucoup plus grande qu’on ne l’a admis jusqu’ici, d’après les résultats obtenus par Bunsen et Scbischkotf et d’après des expériences plus récentes.
- 3° La quantité de sulfate de potasse fournie par une poudre de composition normale est beaucoup plus faible que ne l’ont trouvée Bunsen ci Schiscbkoff, Linck et Karolvi.
- 4° Le sulfate de potasse n’existe jamais en quantité considérable dans ces produits, quoiqu’il s'en trouve plus que ne l’ont indiqué Bunsen et Schiscbkoff, et il y a des motifs fondés de penser que, dans certains cas, il s’en rencontre en proportion notable dans les produits primitifs de l’explosion.
- 5° L’hyposulfite de potasse est un produit très-important de la décomposition de la poudre, dans un espace clos. Mais il y serait souvent un produit secondaire.
- C° Les proportions du soufre, qui participe aux' premières réactions, sont très-variables; mais les conditions mécaniques de la fabrication de la poudre Pebble (P) paraissent avoir pour conséquence une plus grande uniformité de la production d’un poly-sulûte de potasse.
- Les auteurs signalent l’irrégularité des transformations des-produits solides ou gazeux, même dans les circonstances eu. apparences les plus favorables à leur uniformité.
- Mais ils regardent comme un fait incontestablement démontré par l’ensemble de leurs recherches que toutes ces variations accidentelles dans les modifications des produits de l’explosion, même quand elles sont très-considérables, n’influent pas sur les
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- U.E ET ABEL.
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- efforts exercés par la poudre brûlée, ainsi que le prouvent les pressions observées, ce qui montre que l’examen minutieux de la nature de ces produits, ne contribuerait pas nécessairement à jeter la lumière sur les causes qui peuvent modifier l’action de la poudre à canon.
- VOLUME DES GAZ PERMANENTS.
- Les résultats des recherches des auteurs relatifs à la détermination de ces volumes peuvent se résumer ainsi qu'il suit :
- Le volume des gaz permanents engendrés par un gramme de poudre Pebbleou par un gramme de poudre R.L.G. est sensiblement le même et d'environ 276 centimètres cubes à 0OC et soumis à la pression de 760 millimètres; ce qui revient à dire qu'à cette température et à celte pression, ils occupent 276 fois le volume de la poudre avant son explosion.
- Le volume de gaz fourni par la poudre F. G. est moindre et d’environ 260 fois celui de la poudre.
- Enfin, la poudre sphérique espagnole, dont la composition est différente ne fournit qu’un volume de gaz égal à 232,7 fois celui de la poudre.
- Calcul des produits de l'explosion (Toprès les résultats des analyses.— MM. Noble et-Abel onicherché à vérifier les conséquences auxquelles les ont conduits leursanalyses.enconlrôlantlesunspar les autres les résultats relatifs aux produits solides, aux produits gazeux, et en les comparant aux poids primitifs de la poudre brûlée.
- Nous renverrons à leur mémoire et à la note lue à l’Académie des sciences par M. Berthelot. pour l’étude de cette question, plus importante au point de vue chimique qu’à celui des effets mécaniques.
- Nous ferons de même pour l’examen de la condition des produits à l’instant de l’explosion et pour celui des effets possiblesde la dissociation des gaz à certains moments, et nous passerons'à la question la plus importante, cellede la tension des gaz déterminés par l’explosion de la poudre en vase clos.
- Tensions des yoz développés dans la combustion de la poudre en-
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- C26 ANALYSE DC MÉMOIRE
- flammée en vase clos. — L'un des principaux objets des rechercnes des auteurs étant dedéterminer, avec le plus d’exactitude possible, non-seulement les tensions développées par la poudre, quand elle remplissait complètement l’espace dans lequel l’explosion était produite, mais aussi de reconnaître la relation qui lie ces tensions à la densité, ils ont cru devoir varier leurs expériences pour déterminer ces relations importantes.
- Dans les premières observations relatées dans ce mémoire, de même que dans les séries antérieures, qui formaient le sujet du mémoire précédent, présenté à l'Institution Royale par le capitaine Noble, la marche adoptée pour déterminer les différentes pressions était la suivante :
- La capacité dans laquelle la poudre à brûler devait être renfermée ayant été déterminée avec soin, le poids de la poudre qui pouvait la remplir était connu et 1/10, 1/20, 1/30 etc, de cette capacité recevait successivement la poudre à brûler, puis on déterminait les pressions produites.
- Plus tard on a pensé que la densité gravimétrique de chaque sorte de poudre variant, il était plus convenable de rapporter la pression, non plus à une densité calculée en prenant comme unité le poids delà poudre, qui remplissait complètement un espace donné, mais à la pesanteur spécifique de l'eau. Les densités indiquées plus loin expriment en conséquence la densité moyenne de la poudre, y compris les vides existant entre les grains, ou ce qui est la même chose la densité moyenne des produits de l’explosion, rapportée à celle de l’eau prise pour unité. La densité gravimétrique moyenne de la poudre Pebble nouvelle approche beaucoup de l’unité, celle des anciennes poudres à canon, telles que L.G. et R.L.G. etc., est généralement comprise entre 0,870 et 0,920, celle de F.G. et des poudres de chasse est encore plus faible.
- Les auteurs ont représenté graphiquement pl. 78, III l’ensemble de toutes leurs expériences. On y voit que les pressions fournies par les poudres Pebbleet R.L.G. sont presque identiques.— On les a supposées telles et l'on n’a tracé qu’une courbe pour en représenter les résultats moyens.
- La courbe des pressions de la poudre F.G. quoiqu’à peu près la même que celle des poudres Pebble et R. L.G. pour les faibles densités ne coïncide plus avec elle aux grandes densités. On a en
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- X0BL1
- conséquence tracé une courbe particulière pour cette poudre. Cette plus faible tension est peut-être due à une différence de production des gaz permanents entre cette poudre et les autres.
- Les valeurs des tensions corrigées d’après les tracés, exprimées en fonctions de la densité des différentes poudres indiquées sur la pl. 7ô, III, sont données dans le tableau suivant.
- tableau. VI. — Tableau des pressions correspondantes à une densité donnée des produits de Vexplosion des poudres F. G, R. L. G. et Pebble en vase clos d'après t expérience, en tonnes par pouce anglais guarrè, en atmosphères et en kilogrammes par centimètre quatre.
- de la perte de chaleur par les parois du récipient. — Les
- auteurs se sont demandé si les tensions obtenues dans leurs
- expériences pouvaient être influencées par le refroidissement du récipient dans lequel se produisait l’explosion. — Ils pen-
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- »-8 ANALYSE DÜ MÉMOIRE
- sent qu'il y a de fortes présomptions de croire que cette influence est peu sensible, excepté dans le cas des très-petites charges. Ils citent à l’appui de ceUe opinion des expériences dans lesquelles, les charges ont varié dans le rapportée un à deux, tandis que la densité restait la même, et qui ont fourni à très-peu près les mêmes pressions.
- De plus, en déterminant l'explosion à l’aide du fulminate de mercure, qui la rend plus rapide que l’étincelle électrique, on n’a pas observé de différence dans les pressions.
- Enll» des observations ont été faites comparativement à la charge de 680^,4 avec de la poudreR.L. G. et de la poudre Pebble. dans un vase clos, sauf un orifice de 5Bn.08 de diamètre par lequel les gaz pouvaient s’échapper. La poudre Pebble brûlant plus lentement, la pression maximum qu’elle développait n’était que de 2634 atmosphères, tandis que la poudre R.L.G. plus vive produisait celle de 5513 atmosphères. Lorsqu’au contraire, les mêmes charges étaient brûlées dans un vase complètement clos, la pression donnée par la poudre Pebble était plus que doublée et atteignait 3330 atmosphères, tandis que celle de la poudre R.L.G. était presque la même que précédemment et de5178 atmosphères.
- D’après les expériences de la commission des substances explosives, les auteurs ont pu déterminer la durée de la combustion d’une charge de poudre contenue dans un espace clos. Celte durée serait approximativement de 0"C0128 pour la poudre R. L. G. et de-0*0032 pour la poudre Pebble.
- Ces durées seraient évidemment très-différentes pour les diverses poudres,car elles dépendent non-seulement de leur nature, des dimensions des grains et de la densité de la poudre, mais aussi du mode d’inflammation. Mais il n’en résulte pas moins que, pour des poudres brûlées en vase clos, la plus grande durée de la combustion de la poudre Pebble n'a pas d’influence appréciable sur l'intensité des pressions.
- Les auteurs signalent comme une -vérification plus importante encore de leur opinion à ce sujet l’accord remarquable des pressions observées avec les pressions théoriques qu’ils ont calculées d’après les résultats, non-seulement de leurs expériences en vase clos, mais encore avec celles qui ont été obtenues dans les bouches à feu, dans différentes positions du projectile.
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- Cependant iis pensent que dans les cas où les densités des produits sont très-faibles, l'influence du refroidissement des gaz par les parois peut devenir appréciable, ainsi que semblent l’indiquer les résultats de quelques expériences comparatives.
- En représentant, graphiquement sur unemêmefigure, pi. 78, IV, les résultats des expériences de Rumford, de Rodman et des leurs, les auteurs font remarquer que les pressions si considérables obtenues par le premier pouvaient-étreen pariieattribuéesàceque, dans ses expériences, la charge occupait l’extrémité inférieure du récipient, tandis que le poids qui devailêtresouïevé en obturait la bouche, de sortequelesproduiisde la combustion pouvaient avoir acquis une grande force vive, et par suite, développer une très-grande pression, quand ils atteignaient ce poids.
- Cet effet est analogue à celui qui a été observé par Robinset par beaucoup d’autres sur les fusils qui, chargés avec des balles placées à une certaine distance de la poudre, éclatent ou sont déchirés1.
- MM. Noble et Abel pensent que leurs expériences montrent avec évidence que les appréciations de Rumford, même avec les corrections que Pioberty a apportées, sont, quant aux pressions développées par les gaz de la poudre, très-exagérées, attendu que les récipients dont ils se sont servis n’étaient nullement capables de rcsisier aux pressions indiquées par ces savants auteurs.
- Quant à Rodman les résultats qu’il a obtenus sont également trop élevés; ce qui tient aux défauts de son appareil, et ses expériences sur la relation des tensions et des densités n’ont pas été poussées assez loin pour permettre la comparaison des effets les plus importants à étudier.
- DE T.A CIIALEl'R DÉVELOPPÉE PAR LA COMBüSTIOX DE LA POÜDRE.
- Les auteurs ont déterminé, comme on l’a dit, les quantités de ohaleur dévcloppéesdans l’explosion de la poudre par l'observation de l’élévation de température d'un volume donné d’eau.
- Des expériences comparalives.exécutées avec la poudre JR.JL. G.
- 1. Le même elfet se produit sur les canons de bronze dans de# circonstances analogues.
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- ANALYSE DC MÉMOIRE
- et la poudre F. G. ont montrdqu’il n’v avait pas de différence notable entre les quantités de chaleur développées par les deux poudres. Les charges employées dans deux séries d’expériences ont été respectivement de ï>46;r.286 et de 393sf.978.
- La quantité de chaleur moyenne développée par un gramme de poudre serait, d’après les auteurs, de 705 calories, en donnant avec les chimistes le nom de calorie à la quantité de chaleur qui correspond à l'élévation de température d’un gramme d’eau d’un degré centigrade. En partant de ce résultat et de la chaleur spécifique des divers produits solides ou gazeux dont ils ont déterminés les proportions, les auteurs ont cherché à calculer la température maximum développée pendant la combustion.
- Ils donnent à cet effet, dans leur mémoire, le tableau suivant qui fournit les éléments de ce calcul :
- tableau VII. — Tableau des chaleurs spécifiques et des proportions des produits de texplosion de la poudre.
- o!o63Ô :
- (L000C !
- o!oil4 ;
- 0.0000 j
- En prenant pour la chaleur spécifique totale des produits de la combustion d'un gramme de poudre la somme 0,18494 des
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- DE MM. NOBLE ET ABEL. 631
- chaleurs spécifiques partielles indiquées dans ce tableau, et en divisant la quantité de chaleur totale, 705 calories développées par cette somme, on trouverait pour la température maximum correspondante:
- 705
- 0.18404
- 3812°-c.
- Mais les auteurs ajoutent qu’ils tiennent pour certain que cette température ne doit jamais être atteinte’; ils se réservent de revenir sur celle question.
- DÉTERMINATION DU VOLUME DES PRODUITS SOLIDES DE L’EXPLOSION AUX TEMPÉRATURES ORDINAIRES.
- En déterminant à des températures voisines de O le volume des produits solides de l’explosion pour les poudres R LG et FG, MM. Noble et Abel ont trouvé que, par gramme de poudre, il était en moyenne de 0e***c 2906 et comme les produits solides représentent les 0,57 du poids primitif, il s’ensuit que la pesanteur spécifique de ces produits est à peu près de 1,4.
- DÉTERMINATION DE LA PRESSION DES GAZ DE L'EXPLOSION EN VASE CLOS, A L’AIDE DE CONSIDÉRATIONS THEORIQUES.
- Il parait résulter des recherches précédentes qu’au moment de l’explosion en vase clos, ou au moins peu d’instants après, les produits de la décomposition d une charge d’un gramme des poudres étudiées se composent :
- D'environ 0,43 en poids de gaz permanents, occupant à la température de 0OC et sous la pression de 7ii0 millimètres, un volume d'environ 280 centimètres cubes.
- 2° D’environ 0,57 en poids de produits liquides, occupant, quand ils sont revenus à l’étal solide et à 0**, un volume d'environ 3 centimètres cubes.
- Si maintenant, on suppose que ces conditions, dont l’existence est reconnue peu de temps après l’explosion, soient aussi celles
- I. N’y a-t-il pas lieu, en effet, de remarquer que ce mode de calcul suppose que tous les produits existent simultanément à l’état pour lequel leurs chaleurs spécifiques ont été déterminées?
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- 632 ANALYSE DU MÉMOIRE
- qui 'se produisent au moment même où elle a lieu, on peut, disent les auteurs, à l’aide de leurs expériences calculer la pression, la température de l’explosion et le volume occupé par les gaz permanents. Ce sont ces calculs qu’ils ont entrepris en se proposant d'en comparer le résultat à ceux de l’expérience.
- Pour établir d’abord la relation qui existe entre la tension et la densité moyenne au moment de l’explosion, supposons, disent les auteurs, que ABCD représente l’intérieur du récipient dont le volume est désigné par v, CDEF le volume de la charge de poudre, pl. 78, II, fig. 4.
- 8 le rapport de ce volume à celui du récipient et CD H 6 •soii v « 8) le volume occupé par les produits liquides au moment de l’explosion.
- (« serait ici le rapport du volume de ces produits à celui de la poudre v 8).
- U est indifférent pour la question à résoudre, de supposer que les produits liquides sont réunis comme l’indique la fig. en CDHG, vers le fond du récipient, ou répartis & un grand état de division parmi les gaz permanents.
- Dans ces conditions, on a pour l’espace occupé par les résidus liquides CDHG = * a 8 et par les gaz permanents ABHG = v(t— a 8).
- Par conséquent, puisque la tension des gaz permanents est proportionnelle à leur densité on a, en représentant la pression par P, et la densité par D :
- P = RD.
- R étant une quantité constante.
- Lorsque la charge augmente, la densité des gaz permanents devient aussi plus grande, non-seulement parce qu’ils sont en quantité supérieure, mais encore parce qu’ils sont contenus dans un espace moindre, et de plus, le résidu liquide C D H G croit dans la même proportion que la charge; en fait la densité D croit dans le rapport
- on aura donc :
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- [. NOBLE ET ABEL.
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- et si />. et 9„ correspondent à des valeurs données de .0 et de $
- d’où l’on déduira :
- 1 -«<T
- Observation. Il est d’ailleurs évident qu’en admettant que la tension des gaz permanents est proportionnelle à leur densité, les auteurs ont implicitement supposé que la température était !a même, quelle que fût la valeur de P, ou du rapport du volume de la charge à celui du récipient.
- Celte hypothèse parait contestable, mais il est difficile de préciser dans quelles limites elle serait plus ou moins conforme aux faits.
- Dans les expériences des auteurs, les charges ont été variées depuis celle qui remplissait entièrement le récipient jusqu'à une petite fraction de cette capacité (0,03) : mais quelle qu'ait été la charge, il est évident que, si le vase est considéré comme imperméable à la chaleur (et l’on a fait voir déjà que ce 11'est qu’avec les plus petites charges que cette hypothèse conduit à une erreur notable] la température, au moment de l’explosion, devra être la même; car ici, de même que dans la célèbre expérience de Joule, toute quantité de chaleur convertie en travail par l’expansion des gaz doit être de nouveau restituée sous forme de chaleur par le choc des molécules contre les parois du récipient, (il faudrait dire par la perte de la force vive qui lui aura été imprimée) lorsqu’elles seront venues choquer les parois du récipient.
- En se reportant à l’équation précédente, il faut y déterminer la valeur de la constante «.
- Si dans la table VI on prend un autre couple de valeur P et J, on en déduira pour a très-approximaiivemenl «=0,63.
- ; Prenant donc x.^0,65 et dans le tableau VI ou sur la courbe de la planche 78, V, ^o=0,60etP0e=14 ton‘4, l’équation devient,
- En y-substituant successivement les valeurs <? = 0,03, 0,10, 0,13, etc..., on obtient les valeurs correspondantes de la tension
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- — ooooooooooocoseoooc; s a s b s a k s s & s s s k k a g a s à Hi-
- igggg£5saas = ^»o. *.»«- = kkskskiëkskakkkkkksk ! ïj- il | i
- llSïlîIlîïfîïlïiïSi: i;»jî üÿr •;“r’
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- liiüilliiiiisâiiiss >!» „ ! ifpiJ r |J;
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- rul
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- r. XOBLl
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- Si maintenant on compare les nombres contenus dans les colonnes 2 et 5 déduits des observations directes, corrigées par la méthode des différences avec ceux des colonnes 3 et 6, calculés avec la valeur « = 0,65 (c’est-à-dire dans l’hypothèse qu’à la température de l’explosion les résidus liquides, fournis par un gramme de poudre, occupent 0,63 de centimètre cube), on reconnaîtra que ces nombres sont à peu près identiques, ce qui fournit une confirmation très-concluaüle de l’exactitude de la supposition des auteurs. La concordance est encore plus facile à constater, en jetant les yeux sur la représentation graphique fournie par la planche 78. V.
- Les auteurs ajoutent qu’ils ont déjà eu plus d’une occasion de croire que les pressions observées sont un peu trop faibles, et surtout pour les petites densités.
- D’autres considérations les ont conduits à cette conséquence qu’une valeur de « voisine de 0,60 s’approcherait davantage de la véritable, si toutes les influences perturbatrices étaient écartées; c’est pourquoi iis ont introduit dans le tableau précédent les pressions calculées avec cette hypothèse. La planche 78, V donne la représentation de la comparaison entre les trois courbes.
- DÉTBRMISATIOX DE LA TEMPÉRATURE DE L’EXPLOSION DE LA POUDRE.
- Passant ensuite à la détermination de la température, il faut remarquer que, puisque la pression P, le volume v et la température t des gaz permanents sont liées par les relations d’élasticité et de dilatabilité, on a
- P »=Rr,
- relation dans laquelle R est une constante et t est calculée d’après la valeur du zéro absolu, t sera déterminé si P, v et R l’ont été.
- En admettant alors que «=0,60, il s’en suivrait que dans la combustion d’un gramme de poudre (dont la densité gravimé-trique est l’unité) les produits gazeux, fournis par la poudre qui remplirait complètement l’espace dans lequel elle serait placée, occuperaient un volume de 0e,40 centimètres cubes. Mais on sait qu’à la température de 0o e et sous la pression barométrique de 760 millimètres, les produits gazeux de la combustion d'un
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- 636 ANALYSE DU ilfolOIRE
- gramme de poudre occupent un espace d’environ 280 centimètres cubes, par conséquent, à O0’*’ si ces produits gazeux > étaient comprimés dans un volume de 0“.c,40 ils atteindraient une pression de 700 atmosphères puisque le zéro absolu est--de* 274e’** avons, dans l’équation P«v<>=R/o> les données-P0= 700, vo=0at4,0, /0 = 274 et par suite :
- ou en déduit donc
- Pv = 1.0218/.
- Maintenant, dans les conditions précédentes, mais à la température de l’explosion, où d’après le tableau VIIIP=6400 atmosphères et comme précédemment v = 0,40 et par conséquent : t = 64j ~ — 2503 celte température de l’explosion est
- calculée à partir du zéro absolu. En retranchant donc 274» de cette température pour la ramener à lréchelle centigrade, on a pour la température de l’explosion 2231e®.
- Si on supposait a=0.65 on trouverait de la même manière, pour cette température la valeur 4930e® ; mais on verra plus loin que celle évaluation serait trop faible.
- A la suite de cette recherche, les auteurs se sont posé les trois questions suivantes :
- 1° La température ainsi trouvée est-elle probable? ou pour--rait-on confirmer cette déduction théorique par quelques résultats d’expériences?
- 2° Quelle est la valeur moyenne de la chaleur spécifique des produits solides ou liquides qui ferait supposer celte lempéra-ralure?
- 3' Peut-on confirmer par quelque moyen le haut degré d’expansion des résidus solides résultant de l’adoption de ia valeur «=0,60?
- Quant à l’observation directe de la température de l’explosion» les expériences faites par MM. Xoble et Abel ont montré :
- \r Qu’en introduisant dans une charge de 344^,74 de poudre: R F G un iil très-lin de platine, enroulé autour d’une-lame mince'
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- de même métal de 26 millimètres quarrés el de 0œB,76 d'épaisseur, on observait qu’après l’explosion que le fil de platine avait disparu et que de petits globules fondus de ce métal étaient déposés à la surface du récipient.
- La lame de platine n’éiait pas fondue, mais repliée sur elle-même. Il y avait à sa surface quelques traces de fusion et en quelques endroits le fil avait été soudé par la plaque.
- D’autres expériences analogues, répétées à diverses reprises, avec des poudres R LG et F G ont aussi montré sur des fils de platine de 0"a,75 de diamètre des traces partielles de fusion. Des liis de cuivre de 3mm,2 étaient complètement fondus.
- Or, les expériences de M. Deville ayant conduit à apprécier à 2000"* la température de fusion du platine, les auteurs tirent de ces expériences une confirmation de la probabilité d’exactitude des considérations théoriques qui les ont conduits à estimer la température produite par l’explosion à 22340,e\
- DE l'EXPAXSION* DES PRODUITS NON GAZEUX DE LA COMBUSTION ENTRE LA TEMPÉRATURE DE ZÉRO ET CELLE SE L'EXPLOSION.
- Avant les expériences de MM. Noble el Abel, il n’existait, sur l’état auquel pouvaient être au moment de l’explosion les produits non gazeux, d'autres données que des expériences faites par Bunsen et Schischkoff qui* après avoir exposé des résidus solides sur une feuille de platine à l'action d’un chalumeau de gaz oxv-hydrique, avaient conclu, de l’absence de toute ébullition, qu’à la température de 3 3001*- tension de vapeur produite n’atteint pas une atmosphère.
- On peut douter que le résidu essayé ait réellement atteint cette température élevée; mais, dans tous les cas, cette expérience prouve qu’à la température de l’explosion, les produits solides ou liquides de la combustion ne sont pas à l’état de vapeur ou tout au moins que, s’il y en a une partie volatilisée, elle n’a qu’une faible tension.
- PRESSIONS OBSERVÉES DANS L*AME DES CANONS.
- Pour la discussion des phénomènes qui accompagnent la combustion de la poudre dans Pâme des canons, MM. Noble et Abel
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- 638 ANALYSE DU MÉMOIRE
- ont eu recours aux données des expériences faites par la commission des substances explosives, dont on a déjà fait connaître les principaux résultats par des communications faites à l’Académie des sciences et par une noie insérée dans les Annales du Conservatoire, vol. X, n° 38.
- On sait que cette commission, présidée par M. le colonel Joung-husband a suivi pour l’exécution de ses recherches deux méthodes essentiellement distinctes.
- L'une de ces méthodes consiste à déterminer la tension des gaz en différents points de la longueur de l’âme, l’autre à observer à l’aide d’un chronoscope spécial, de l’invention deM. Noble, la loi du mouvement du projectile dans l’âme, puis, à en déduire, d’abord la loi des vitesses en fonction du temps, puis de celle-ci, celle des accélérations, et par suite celle des pressions motrices.
- Il est inutile de revenir sur la description et sur les méthodes à suivre pour en déduire les résultats.
- Les expériences de la commission anglaise des substances explosives étaient principalement dirigées en vue des questions qui intéressaient le service de l’artillerie. — Le but des auteurs du mémoire que l’on analyse ici est de discuter les résultats obtenus avec les poudres bien déterminées et bien connues, adoptées aujourd’hui pour l’usage des canons rayés, sous le nom de poudre à gros grains pour armes rayées R. L. G. et poudre Pebble. Ces poudres étant, en outre, celles qui ont été employées dans les expériences faites sur l'explosion en vases clos, permettent la comparaison des pressions obtenues dans les divers cas.
- Avant d’examiner les résultats en détail, les auteurs signalent les différences que présentent les données fournies par les deux modes d’investigation.
- Quand on emploie la poudre Pebble et les autres poudres à combustion lente et assez régulière, les résultats obtenus par la mesure directe des tensions et ceux qui sont déduits du chronoscope sont remarquablement concordants. Il n’y a qu’une très-légère différence entre les pressions obtenues; mais, il en est tout autrement, quand on se sert de poudres à combustion rapide. Non-seulement les pressions accusées par l’appareil de compression sont généralement très-supérieures à celles qu’on déduit de l’usage du chrouoscope, mais encore, elles sont fort différentes
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- pour les diverses parties de la chambre à poudre ainsi que pour une même section de l'âme. La valeur de ces pressions est aussi influencée par la forme du récipient et dépasse même souvent celle qui est obtenue avec la poudre renfermée en vase clos.
- Cesdifférencesd’effetssontfacilesàexpliquer. Lorsque la poudre brûle avec une certaine lenteur et à peu près uniformément, la pression dans la chambre à poudre varie aussi uniformément, et se rapproche de celle qui correspond à la densité des produits.
- L’appareil à compression fournitalors les mêmes résultats dans toute la chambre, et ils concordent avec ceux qu'on déduit du chronosc-ope. Mais quand on emploie une poudre vive ou brisante, les produits des portions de la charge, enflammées les premières, sont projetés en tous sens dans les intervalles vides des grains ou entre la charge et les parois de l’âme, et quand elles rencontrent ce!le3-ci, leur force vive est transformée en pression et détermine des tensions énormes sur lesquelles il convient d’appeler l’attention.
- En réalité, disent les auteurs, avec les poudres vives et jusqu’à un certain point, même avec les poudres lentes, le mouvement est communiqué au projectile non par des pressions régulières, décroissant graduellement, comme il arrive dans la détente de la vapeur dans les machines, mais par une série d’impulsions plus ou moins violentes.
- La durée de ces pressions locales si intenses est excessivement courte, mais leur influence est attestée par l’appareil compresseur. D’une autre part les indications du clironoscope, qui fournissent pour ainsi dire, une intégration des impulsions successives exercées sur le projectile n’apportent que peu ou point de lumière sur ces actions locales, mais elles conduisent à une estimation digne de confiance de la pression moyenne exercée sur la base du projectile.
- Les deux modes d’investigation se complètent donc réciproquement.
- Un exemple remarquable de cette distinction a été fourni par le tir consécutif de deux projectiles dans un canon de 10po. (fP.âoi), pour l’un desquels des variations de pression de ce genre se produisirent, tandis qu’elles ne se manifestèrent pas dans l’autre.
- Dans les deux cas le projectile sortit de la bouche à feu avec la
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- NALYSE
- MEMOI!
- même vitesse et la pression moyenne sur l’âme doit avoir été la même.
- Les indications du chronoscope furent, ainsi qu’on devait s’y attendre, à très-peu près identiques pour les deux coups; mais les pressions indiquées par l’appareil compresseur aux points A,B,C, i et4l lurent pour l’un respectivement, 63,wa.4 (9636,““), 4l,ton-6 (6636,““), 37,^“0 (3633,«“-J, Al,1—-9 (6381,““-), et 23,’ (3929,“•) par pouce quarré et dans l’autre aux mêmes points 28,‘oa*0 {4264,““-), 29,t<,a-8 (4538,•**•), 30,*•“•0 (4569,““ ), 29,“B-8 (4338,““ ), et 4Ô,««»-8 (3013,1«•).
- Quand il nese produit pas de fluctuations de ce genre dans lesgaz, les pressions fournies par le chronoscope sont généralement plus élevées que celles du compresseur; mais la différence n’excède guère 3 à 7 p. f./O, quoiqu'avec les projectiles d’un poids exceptionnellement élevé, elle atteigne une valeur beaucoup plus haute.
- En résumé, l’accord des résultats des deux procédés si différents est aussi complet qu’on peut le désirer et tout à fait satisfaisant.
- Passant à l’examen des pressions observées dans l’âme des bouches à feu, MM. Noble et Abel citent deux séries d’expériences exécutées par le comité des substances explosives avec un canon de 10p* {0“,254) de 18 tonnes.
- Dans l’une des séries, la charge était de 701 (31k,75) de poudre Pebbie. Le poids des projectiles a varié; les premiers boulets pesaient 300* (136*,05),et le poids des autres a été successivement de 300» (I32k,55), 400* (18lk,20), 450> (203k,84), 300* (226k,3),600 (274*S80),80ü« (362k,4), etlOOO1 (433k,CO), puis enfin de «200» (5iik,20).
- Dans l’autre série on a employé des charges de 601 (27k,21), de poudre R.L.G. mais les expériences n’ontpas été aussi étendues; le poids du projectile le plus lourd ayant été de 600? (272k.).
- Comme on aura l’occasion de revenir plus d une fois sur ces expériences et, comme lapoudreemplovéereprésentait aussi exactement que possible la poudre normale de service de chaque genre, les auteurs ont jugé convenable de rapporter un exemple
- 1. A Tond de l’âme, B millau de la charge, E partie postérieure du projectile, 1 aux deux-tiers de la posiUon primitive du projectile, 4 en avant de celle position.
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- de chacune des séries, pour bien montrer le résultat de la méthode suivie. Cela leur a permis plus tard de comparer le mode d’action de la poudre Pebble et de la poudre R. L. G.
- Les résultats fournis par le chronoscope avec la charge de 70 (31\75), de poudre Pebble et un projectile de 3001 (136*,05), sont indiqués dans le tableau IX.
- Dans ce tableau on trouve :
- Col. 1 —La distance en pieds des différents grains à partir de la base du projectile (celle de la base du boulet au fond de Pâme étant de 2*(0a,610).
- Col. 2 — La môme distance en mètres.
- Col. 3 — Le temps du passage du projectile devant chaque grain.
- Col. 4 — Le temps corrigé à partir du commencement du mouvement, celui du commencement même du mouvement étant déterminé par interpolation.
- Col. 5 — La différence des temps ou le temps employé par le projectile à parcourir la distance entre deux grains.
- Col. 6 — La vitesse moyenne du projectile dans son passage entre deux grains, en pieds.
- Col. 7 — La môme vitesse en mètres.
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- ANALYSE DU MÉMOIRE
- Tableau IX. — Données fournies per le chrônoscope pour le calcul des vitesses et des pressions dans l’âme d'un canon de 10po (On,,2o4), 18 tonnes, charge 70* [31 *,75) de poudre Pcbble, poids du projectile 300* (136*,05), vitesse à la volée 15$7pl (46o“,4).
- D'après les données de ce tableau et par interpolation on a dé-duitles temps indiqués dans le tableau X suivant. Les différences de ces temps ont permis, de calculer les vitesses et de celles-ci on a déduit les pressions nécessaires pour les produire.
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- Taih.kau X.___ Temps total depuis le commencement du mouvement » vitesses et tensions des produits de l'explosion
- dans un canon de i 01'0 (0“,2i>4) ou 18 tonnes, déduits du tableau IX._______________
- T K M X* S. V1TKSH1S. PR 11881 O N
- Total. Kiilfo les grain* «il iiitialK cil 1". l( i métros «h 1”. lin toimcspar jio. ijumi-é. Kit atmotiplMircii.
- J'Wd*. 0.00 0.02 0.01 O.OG 0.08 0.10 0.12 0.14 0.10 0.18 0.20 0.22 0.24 0.20 0.28 0.80 0.3* 0.84 0.06 0.08 0.40 0.42 0.44 0.40 0.48 o.»o o.r>2 0.54 0.50 0.60 | 0.70 1 0.80 9.96 Môltc*. .000 .ouo .012 .018 .024 .080 .087 .013 .01!) .055 .(Nil .067 .073 .070 .085 .001 • 0!)8 .104 .110 .116 .122 .128 .131 .140 .146 .152 . 158 . 165 .171 .201 .232 .262 .203 SuMlll&M. .(K)U(Ki<>0 .0018182 .ÜOi-3772 .0026330 .0028050 .0030570 .0031908 .0033014 .0031042 .0031936 .0035748 .0036496 .0037190 .0037810 .0038452 .0039030 .0039:i8l) .0010106 .0040010 .0011094 .0011500 .0042010 .0012416 .0012808 .0043278 .0043676 .(N) 11061 .0014142 .0U1481U .0016.5 II .0018132 . .0019611 .0051U13 SiWihIi'*. .0018182 .0005590 .0003058 .0002120 .0001626 .0001332 .0001136 .0000098 .0000894 .0000812 .0000748 .0000694 .0000650 .0000012 .0000578 .0000550 .0000526 .0000504 ,0000484 .0000406 .00(10150 .0000136 .0000422 .0000-110 .0000398 .«000388 .0000378 .(K'00368 .0001734 .(UN) 1588 .0001.182 .(KN11399 ..00Û13ÎM 11.0 35.8 05.4 94.3 m.o 150.0 176.1 200.6 223.9 246.2 i.C7.6 288.,’ 308.0 327.1 345.5 363.3 380.5 397.2 413.4 129.1 444.5 459.4 473.9 488.0 001.7 515.1 528.1 510.8 576-7 629.6 671.8 714.7 750.0 3.85 10.91 19.93 28.74 87.40 45.72 53.68 «1.14 68.24 75.04 81.56 87.8-1 93.88 99.70 105.8 110.7 116.0 121.1 126.0 130.8 135.5 140.0 111.4 148.7 162.0 157.0 161.0 164.8 175.78 191.90 205.68 217.81 228.00 1.723 3.843 6.000 8.270 9.873 11.198 12.192 13.120 13.015 14.578 15.174 15.638 16.036 16.407 16.698 10.003 17.228 17.4M 17.59!) 17.745 17.861 17.944 17.957 17.997 18.023 17.997 17.904 17.8(N) 16.910 15.637 14.710 13.710 262 585 928 1258 J 503 1705 1857 1!)!)8 2119 2220 2311 2381 2112 2198 2513 2583 2623 2652 2680 2702 2720 2733 2731 2711 2745 2741 2726 2711 2575 2381 2210 2089
- DE MM. NOBLE ET ABEL
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- Tableau X. (Suite.)
- ANALYSE DU MÉMOIRE
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- [. NOBLE
- lBEL.
- 015
- Sans entrer dans la discussion de la méthode de calcul et de correction qu’ils ont suivie pour former la table précédente» les auteurs font remarquer qu’il ne serait pas difficile, comme ils se proposent de le montrer plus tard» d’établir les lois suivant lesquelles la tension varie dans l’âme des canons» si l'on supposait que toute la poudre fut brûlée au moment de l'explosion.
- Mais on voit que le phénomène est beaucoup plus compliqué» et que, si Ton représente la loi des variations de la pression par une courbe dont les longueurs d'âme parcourues par le projectile soient les abscisses, et les pressions correspondantes les ordonnées, cette courbe sera d’abord convexe vers Taxe des abscisses, s’élèvera rapidement en lui devenant concave, lui redeviendra convexe et finira par lui être asymptote; c'est ce que Piobert a démontré le premier.
- De même, si l’on représente graphiquement la relation de vitesses eLdes espaces parcourus, la courbe commencera par être convexe vers Taxe des abscisses, lui deviendra promptement concave et finirait par lui être asymptote, si la bouche à feu était assez longue.
- Cette marche de résultats est représentée, pl.78. VI, en lignes pleines; les espaces parcourus étant pris pour abscisses ou pour variable indépendante. — L'une des courbes représente la loi des pressions, l’auire celle des vitesses.
- D’après le iableau précédent ou d’après les courbes qui le représentent, on voit que la tension des gaz a atteint la valeur de 48 tonne» par pouce quarré (2745 atmosphères), et quelle a été produite alors que le projectile n’avait parcouru qu’un espace de 0*‘-300 ou 0Bl,<33 et après O",00437 depuis le commencement du phénomène.
- Pour la représentation graphique des résultats sur la pl.78. VI, on a pris les chemins parcourus S par le projectile comme abscisse ou variable indépendante, mais si l’on prend les temps t pour cette variable, on obtient d’autres courbes et la relation entre les espaces parcourus s et les temps t pourra être représentée par une fonction explicite s = f {/) qui exprimera la loi du mouvement du projectile, telle que la donne le chronoscopc.
- Les premières dérivées de cette équation, ou les tangentes à la courbe, donneront les vitesses.
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- Ci6 ANALYSE DD MÉMOIRE
- Les secondes dérivées fourniront les accélérations et par suite les pressions motrices.
- Mais les auteurs ont reconnu qu’il était impossible d’obtenir entre s et t une relation d’une forme simple qui pût être appliquée à tout le temps du trajet du projectile dans Pâme et ils ont regardé comme impraticables les calculs d’interpolation auxquels ils auraient été conduits, s'ils avaient cherché à représenter par une formule de la forme générale:
- s = a t -|- b t8 c t* -+• dt*..etc;
- les 18 ou 20 résultats fournis par les grains indicateurs qu’ils avaient disposés sur la bouche à feu.
- Ils se sont, en conséquence, bornés à étudier, comme question la plus importante, la loi du mouvemeut dans les premiers instants du déplacement du projectile, pour lesquels il est d’une utilité pratique capitale de pouvoir apprécier les tensions des gaz.
- A cet effet, ils ont limité leurs elforts à rechercher une loi des valeurs de s et de /, entre lesquelles le maximum de tension des gaz était nécessairement compris, sans faire, d’ailleurs, aucune supposition sur sa position.
- Admettant, en conséquence, que la relation entre ces deux variables pouvait être représentée par une fonction de la forme:
- ils ont déterminé les valeurs probables des coefficients a} «. p et 7 au moyen de celles de s ei t fournies par l’observation et à l’aide de la méthode des moindres quarrés.
- En opérant de la sorte pour l'expérience en discussion, dont les résultats sont consignés dans le tableau IX, et à l’aide de six valeurs de s et de t, ils ont obtenu pour valeurs des coefficients de la formule empyrique précédente :
- a = 3,31076 « = 1,37851 p =*- 0,76600 7 = - 0,06932
- et pour la relation entre s et t l’équation :
- S es 3,31076 + 0,‘MOO / — 0,06?3S 11
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- DE MM. NOBLE ET ABEL. ÔiT
- La différentiation donne pour la vitesse :
- Jï=v=71 k+P'+A (i+logrf)—(«—»<*). log.f j,
- et une seconde différentiation pour la pression motrice :
- T_W <Ps_W V g • de ~ g ' t +
- + I (* + + A (» + Iog.t) - (a -A log,<-i] +
- + j • 7 j P + (P — * ?') 0 + log.0 }
- Dans le tableau XI, les auteurs donnent les résultats des calculs qu’ils ont effectués en posant :
- M=« + l» + 7«*
- S - - - A
- P = XI (1 log,t) - X log„<
- P = B + (p-4vr) . ;l J-iog.t) et en y mettant en regard les valeurs fournies par ce tableau et celles du tableauX, déduites des expériences.
- La comparaison des vitesses et des pressions est d'ailleurs ren-dueplus facile par la représentation graphique donnée, pi. 78, Vil, où les résultats de l’expérience sont indiqués en traits pleins et et ceux du calcul en lignes ponctuées, et dans laquelle on a pris le temps t pour abscisse ou pour variable indépendante.
- On voit 2 l’examen de cette figure que les deux courbes des vitesses se rapprochent considérablement l'une de l’autre.
- Les pressions fournies par l’appareil compresseur, comparées à celles qui sont fournies par les tableaux X et XI, sont pour les points :
- A B C 1 4(')
- En tonnes par pouce quart é. 17,2 15,6 15,6 12,8 11,1 En atmosphères.......... 2169 2376 2376 1949 1690.
- t. Voir
- pose sa.
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- Tabliîaü XI. — licsultats des calculs effectués pour oblcnir les valeurs de s, V, et T fournies par les équations MO),
- ( I I) et (12) pour lu poudre Pebble.
- t H S S 7 N 1-f lot^f M'I | 10fri) — N lojy„ t 0 V ï 1> !>' "Î tl*S 31* PUISSIONS T.
- Kn tonnes fuir pitiicr i|. Ka atoMMiph.
- * K 2.079805 71.181 25.42* 1.0*2018 2.020010 4.008030 103.430 30.0.10 113.8583 .71,1811 18.9310 132.2879 7.030 1071
- ••{.Il 3.05*588 01.700 31.508 2.0021.15 2.008012 4.200207 13* 7 N-l 41.201 J 11.9139 .027702 19.8142 101.7281 8.001 1310
- 3.2 .{. 1IUK2.'. 1*1.71* 38.072 2.088307 2.103151 4.310530 172.001 53.950 179.1090 .503180 19.0*10 198.7300 10 5159 1009
- 3.4 3.131510 10*. 40.'» 47.702 2. 170000 J. **3775 •1.400*05 *10.03* (11.950 *11.0801 .37*791 .17.8101 228.8905 1*. 171 1854
- 3.5 3.210*83 181.731 52.781 2.2*7741 2.252703 4.111170 *31.400 00.1)74 *30.4589 .805*00 10.1088 240.5077 13.113 1997
- 3.0 .{••>:I7022 207.423 58.175 2.270901 *.*8003! 4.408253 *51). 041! 72.205 250.4252 .230180 J3.7401 201.1051! 14.019 2139
- 3.7 3.203005 •230.77.'. 03.008 2.327f>00 2.308333 4 .488:177 >87.221 77.028 270.7957 . IO.1811 10.0107 *81.4001 14.900 2279
- 3.3 3-*88*01 •200.0*0 70.215 2.370503 2.335001 4.501375 310.4*7 83.270 291.5595 .091127 0.01*2 *98.1717 15.857 2415
- y. y 3.311132 300.001 70.010 2.43*0.13 2.300077 4.507152 310.780 88 017 311.8351 .021182 1.0200 313.4050 10.071 2531)
- ,1.0 3.33331 J 330.311 81.080 > 487710 2.380*01 J .501)557 378.851 91.713 332.02)8 .052975 4.4519 327.5000 17.421 2053
- i.i y.y.vnm 01.078 2.513803 2.410087 4. 190518 412.2*2 1 (Kl. 542 351.5.109 .128309 11.70*2 339.80*7 18.071 *75*
- 1.2 3.372321 4I3.73U 00.008 *.00130.1 2.435HK» 4.470017 •110.510 100.9*1 309.802(1 .201773 20.4152 319.4774 18.580 2831)
- •1.3 3..‘{l)ll |!Hi 405.270 IOH.225 2.0003*8 2.458015 1.45.5537 182.*00 112.130 387.4905 .982331 30 5552 350.9353 18.983 2N91
- 4.4 3. 100732 515.251 117.105 2.7*0011 2 48*005 4. 1*3308 517.000 117.7*7 403.0228 .300919 42.2090 300.7538 19.180 29*2
- ! -j.:. 3.121031 508.817 1*0.411 2.78*311 * 504(177 1.383207 551.00/ 1*3.133 IlG.5855 .440591 55.0953 300.8902 19.193 2923
- 1.1! 3.435198 020.003 130.104 2.8151*15 2.520050 4.3352*2 500.011 1*8.270 427.8089 .5*1*30 70.9115 350.8074 18.978 *899
- •1.7 3-.117320 080.871 140.112 *.000808 2.517503 4.270037 025.3 17 133.052 4 9(1.2824 .00*829 N8.U988 :t 18.183(1 18.517 28*0
- •l.H 3-153007 751.087 150.477 2.075788 2.508010 1.2110*0 059.40* 137.391 441.0707 .085373 107.2430 331.4271 17 7811 2709
- 1.9 3 ••107122 818.733 107.087 3.013003 2.589535 1.14*050 002.08* 1 11.241 443.7803 .709002 128.4899 315.290.1 1(5.709 2554
- 1 5.0 3.17531)11 830.447 177.800 3.111035 2.000138 4.003823 7*2.380 14,1.470 112.2155 .853158 151.7080 290.4109 15.447 2352
- r>. i 3.18107* 003.000 188.811 3.181053 2.020241 3.071201 710.037
- 5.2 3.487107 1030.200 100.805 3.953068 2.04HG51) 3.873138 774. KM
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- Passant ensuite à l'examen des résultats obtenus avec la poudre R.L.G. pour la série d’expériences où le poids du projectile était de 3001 ;13Gb,03) les auteurs reproduisent d’abord les données fournies par le chronoscopc.
- Tableau XII. — Données fournies par le ckronoscope pour le calcul des vitesses et des pressions dans un canon de 10paa' (0“,254) ou 48 tonnes, avec une charge de 601 (27k,2) de poudre R.L.G. — Poids du projectile 3001 (136*,05}.
- DISTANCE DEPUS LA BASE do projectile. TEMPS OBSERVÉ. TEMPS le départ du projectile. TEMPS à parcourir LaditiAr.ee de grains. VITESSE DE PASSAGE entre les grains. 1
- Pif*. O.uû O.OG 0.26 0.46 0.66 0.66 1.06 ! 1.46 j 1.S6 Métro. u.oûo 0 OIS U.OTi) 0.140 0.201 6.262 o.m O.Ms 0.5C7 .000000 .060506 .001007 .001323 .061001 .001656 .002825 .002755 TtjTuoo .Ô0Ù707 .ooisea .001774 .002090 .0028(58 .002623 .008092 OCÜ522 Second**. . CM)707 .000506 .000411 .OOoSiO .00)278 .000235 .000160 .ÜoOî30 Pieds par «c. 76.2 336. 488. 683. 719. 781. 855. 935. Jttif.sjar 10e. 23.8 102.4 118 7 192.9 219.1 238.0 2c0.6 285.0
- A l’ai>le de ces données et eu opérant comme on l’avait fait pour la poudre l’ebble, on a calculé les vitesses et les pressions consignées dans le tableau XIII.
- Ces pressions et ces vitesses obtenues avec la poudre R.L.G. sont représentées graphiquement en lignes ponctuées, pl. 78, VII, eten la comparant avec celles qu’a fournies la poudre Pebble, on reconnaît avec évidence les avantages des poudres à combustion lente.
- Ainsi, l’on remarque que la vitesse à la volée obtenue avec la poudre Pebble est de l53ü?-“- (46Gm,3) etqueîa pression maximum dans l'âme est de !8 tonnes par pouce quarré (2745 atmos.), tandis que la vitesse fournie par la poudre R.L.G. est seulement de 148Ûp a- (451°, 1}, et que la pression maximum s'élève à 22:.07 ou 3360 atmosphères.
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- ANALYSE DU MÉMOIRE
- Tableaü XIII. — Temps totaux, depuis le commencement du mouvement, vitesses et tensions des produits de T explosion dans un canon de 10p,a* (0m,234) ou 18 tonnes déduit du tableau XII.
- TEMPS. VITESSES. P H ESSIOXS.
- Toru.. E^pW* *--r -.'M,
- 0.00 .000 I 0.02 .006 0.04 .02 0.06 .0-8 0.08 .024 0.10 .030 0.12 .037 0.14 .043 0.16 .040 0.18 .033 0.20 .061 0.22 .007 0.24 .073 0.26 .079 0.28 .085 0.30 .091 î 0.32 .09S j 0.34 .104 1 0.36 .110 033 .116 0.40 .122 0.42 .128 0.44 .134 10.40 .140 0.48 .146 0.5U .132 0.32 .138 0.34 .163 0.36 .171 0.66 .201 0.76 .232 | 0.86 .262 0.96 .293 1.06 .323 1.16 .333 1.26 .3*4 1.36 .413 1.46 .443 1.56 .473 1 .'66 .306 1.76 .336 1.86 .367 S-ttcaOtt. ! $tcoa4*t. 2SLi*i«i 'K ï .0001431 .Sr!S .OOOMMl'001*8'* .0009310 .0009994 -SS SSÎÎS»:“» •OO'226' 00004M .0015:60 h 0000*?3 00,323TÔ°oo4« •JJ iiî? -««00454 O..I33U0 'g000*0 .00157.1 .0010132 'g00038. .0016503 g0003;3 .0016*70 ‘ .0017229 000g3..9 .WUUUo-*I *017903 .0000345 : i :Œ iSS»» -OOOljJ .0^23649 '««* p' .0024976 SSmi :«SÎb-2!!ÎÎ .0029831 -JS 0030989rSôSi 0030 mo I-00011 !3 !o033193r5?9J«?] n *00010/1 :ool-3?l|0001053 38.7 137.8 188.8 228.7 262.5 292.2 318.9 313.3 363.7 38G.6 405.9 423.9 440.6 456.4 *71.2 483.3 498.7 511.4 523.7 535.4 349.8 337.7 >8.4 378.7 388.8 598.3 608.1 617.5 644.3 684.9 721.0 733.5 783.1 810.1 834.8 857.6 878.7 893.2 9(6.3 933.2 949.1 11.80 42.00 37.:;:; 60.71 y* m! 89 0*î 97.20 104.64 111.46 117.83 123.72 129.20 134.29 139.11 143.1*2 147.9.' 132.00 m.*~> 150.62 163.19 166.66 IM. 9M 173.25 176.39 179.46 182.42 183.33 188.21 196.38 208.76 219.76 229.66 239.69 246.92 254.44 261.39 267.83 273.77 279. M 284.44 289.28 7.930 21.204 22.065 22.039 21.999 21.840 -1 .Ms 21.403 21.138 20.767 20.276 19.740 19.216 18.713 18.249 17.851 17.440 17 096 16.778 10.499 16.261 16.03« 15.863 15.(91 15.508 15.439 15.320 1 3.2' ! 14.700 14.286 13.431 12.722 12.060 11.384 10.774 10.204 9.7U1 9.210 s. T.'O 8.296 7.883 1 1211 3229 3360 3356 3350 3328 3293 3259 3219 3162 3098 3007 2926 2830 2779 2718 2656 2603 2553 2312 2476 2442 2416 2339 2369 2351 2333 2313 2238 2173 2048 1937 1 173* 1641 1334 1*77 1402 1328 1263 1201
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- DE MSI. NOBLE ET ABEL. 651
- Si, comme pour la poudre Pebble, on cherche à exprimer la relation des espaces et des temps par une expression exponentielle analogue, on trouve la formule :
- s = 0,5783713.«sos - 0,02*3* < + *,oooî« *
- et les valeurs de s, Y. T correspondantes à celles de t sont consignées dans le tableau XIV.
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- Tableau XIV. — Ilésultats des calculs effectués pour obtenir les valeurs de s, V cl T fournies par les équations (H),
- (11) et (12) pour la poudre II. L. G.
- 1 31 S lî t N M(l-Wopr,<) — Niojj0t t) V 7 V O»-») j 1»' d* S 'dt* PHKSS llll (OIIIHÎS pcir |inncin|. ONS T. lin iilmos|i)ici c
- *2. 3.3K22K 0.03 3.015 8.12707 1.00815 3.85125 10.101 5.052 11.8785 .05959 0.1707 11.099 0.22 UI7
- <1. 3.33850 50.18 11. 705 8.12410 2.38029 3.21983 17.037 11.0119 20.4300 .06975 1.0320 25.401 13.51 2057
- 0. 3.20007 212.57 35.4.W 8.111920 2.70176 3.07713 109.023 18.170 37.7415 .07216 2.5566 35.185 18.71 2819
- 8. 3.2508l 505.13 63. Ml 8. U 281 3.070 U 2.9233!) 181,580 23.073 41.3781 .07115 4.4925 30.880 21.21 3230
- U.5 8.21715 002.70 70.018 8.41052 8-140U7 2.89700 205.517 21.178 45.8839 .07055 5.0036 •10.885 21.74 3311
- il. 8.2i7<l2 710.70 78.905 8.40818 3.19722 2.80280 220 000 25.118 16.7913 .0098.5 5.5157 41.270 21.05 3312
- 9 fi 8.22rtvM) 828.80 87.251 8 40501 3.25129 2.82812 MO. 750 25.971 47.4836 .00904 0.0238 41.400 22.01 3350
- ! îo. 2.21801 057.15 95.7.15 8.40332 3.30258 2.793H3 207.405 20.750 47.9850 .<m;hm 0.5241 41.401 22.04 3350
- n. 8.20009 1215.OU 118.200 3.39888 8.39700 2.72005 508.057 28.000 4H.JI08 .Ü<H»J 1 7.4837 40.000 21.79 3318
- 12. 5.18207 1578.70 181.28 3.39274 3.48401 2.00171 349.200 20.101 JH. 5070 .06378 8.:ni2 40.130 21.35 3251
- m. 8.10578 1918.80 119.52 3.38002 3.50195 2.50910 388.020 29.894 47.8053 .00122 9.1530 38.652 20.56 3131
- K. 8.118110 2851.55 107.97 3.88(810 3.03000 2.53931 120.533 30.406 •16.8988 .05814 9.8100 37.082 10.72 3003
- 15. 0.18270 *2790.80 180 '12 3 87 201) 3.708115 2.48734 402.758 30.851 45.7312 .05517 10.3400 35.301 18.82 2815G
- 16. 8.1 1090 8270 15 204 .78 3.305.30 3.77250 2.42841 107.200 31.081 41.3061 .05233 10.7101 33.080 17.91 2727
- 17. 8. loi00 3790.88 222.90 3.85722 8.83321 2.37772 530 130 31.184 12.0038 .01901 10.9341 32.029 17.03 2593
- l!l. 8.07208 •1018. IK) 228.57 3.83038 3.01414 2.28001 591.210 31.118 40.0.375 .01200 10.8759 29.161 15.51 2302
- 21. 8.111551 0152.87 .'92.97 3.31908 4.01452 2.20988 047.420 30.841) 37.30U6 .03400 io. 1308 27.101 11.41 2109
- 23. 25. 27. 8.02085 2.00715 2.07501 7.500 70 895.1.50 10515.00 320.12 858.18 880.45 3 •20812 3.27490 3.2-1042 4-1.3519 •1.21888 1.20581 2.14810 2.19311 ‘2.07410 700.050 753.292 8U7.89K 30.40.3 31.9857 .02075 H.72.30 20.202 13.97 2127
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- DE MM. NOBLE ET ABEL.
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- La comparaison des résultats consignés dans le tableau XIV avec ceux du tableau XIII est rendue facile par la représentation graphique, pl. 78, VIII, et l'on remarquera que, de même qu’on l’a vu par la poudre Pebble, les conséquences tirées des deux méthodes sont exactement concordantes.
- En comparant les courbes VII et VIII, on remarquera que les différences entre les vitesses et entre les pressions produites par les deux poudres employées dans les premiers instants du mouvement, sont extrêmement frappantes.
- Ainsi, avec la poudre Pebble, le maximum de pression de 2743 atmosphères a été atteint quand le projectile avait parcouru 0p‘J,,o00 (0“,152) et environ G",00437 après le commencement de son mouvement. Avec la poudre R.L.G. le maximum de pression de 3361 atmosphères a été produit quand le projectile ne s’était encore déplacé que de O*-*',03 (0“,015) et 0",00070 apres l’origine du mouvement.
- Le premier intervalle d’un pied ou 0m,303 est parcouru pour la seconde poudre en 0",0023 et pour la première en 0",005t.
- Les pressions fournies par l’appareil de compression avec la poudre R.L.G. dont il est ici question, ont été aux points :
- A B C I 4
- Tonnes par pouce angl.quarré. 44,2 30,3 22,5 13,3 12,0
- En atmosphères............... 6731 4614 3426 2036 1827.
- En concluant les pressions des vitesses observées on a implicitement supposé que les produits gazeux de la combustion agissaient sur le projectile comme on l’admet ordinairement pour les gaz.
- Avec les poudres lentes, cette hypothèse ne paraît pas s’éloigner de la vérité; mais avec les poudres plus vives l’appareil de compression montre, disent encore les auteurs, que la poudre agit par une succession de chocs.
- Les diverses poudres expérimentées par la Commission des substances explosives présentent de très-grandes différences dans les pressions.
- Avec le chronoscope, la plus forte des pressions indiquées a été de 30,6 tonnes par pouce quarré ou 4C60 atmosphères. Elle a été atteinte avec une charge de 601 (21k,I8û), de R.L.G. et un projectile de 4001 (I8I\20). Dans la même série d’expériences, la
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- 634 ANALYSE DU MÉMOIRE
- pression locale accusée par l'appareil de compression a été de 57,8 tonnes par pouce quarré ou 8802 atmosphères. Mais cette pression excessive n’a été indiquée que par le grain A et elle n’était probablement exercée qu’en ce point.
- Les pressions déterminées par la même poudre sur le même projectile aux points B et C de la chambre ont été respectivement de 37 tonnes ou 5634 atmosphères et de 29, 6 tonnes ou 4607 atmosphères.
- Mais quoique, dans les différentes bouches à feu, avec les diverses charges des poudres particulières essayées, les pressions manifestent des différences notables, cependant, ces divergences disparaissent complètement quand on emploie des poudres de fabrication normale et régulière et quand ces pressions sont rapportées non à des points déterminés de l’âme, mais à la densité des produits de la combustion.
- On a déjà fait connaître les résultats des expériences faites dans un canon de 10p,a (0D,2o4).
- l*nc série d’essais du même genre a été exécutée avec un canon de 11p0 (0“,279) et des charges de 851 (38k,38) et comme ces deux séries ont été étudiées avec beaucoup de soins et dans des conditions aussi identiques que possible, l’on a d'abord choisi celles qui ont eu lieu avec la poudre Pebble, pour constater la concordance ou la divergence des tensions dans les différentes circonstances des expériences, en les considérant seulement comme des fonctions de la densité. Les résultats de ces calculs sont représentés graphiquement par les courbes 1 et 2, pl. 78, IX, et l’on remarquera qu'avec ces calibres différents et ces charges variées, les tensions développées sont autant que possible identiques.
- Les courbes 3 et 4 de la même planche montrent les résultats d’une comparaison analogue pour une charge de 60‘, (27k,480) de B.L.G. tirée dans un canon de 40 ** {û“,254) et avec 301 (43k,59) R.L.G. tirée dans un canon de 8p-a (0®,203).
- Ces résultats manifestent aussi que, malgré de grandes différences entre les courbes qui représentent les effets des poudres Pebble et R.L.G., il y a concordance parfaite entre ceux qu’on obtient avec une même poudre brûlée dans des bouches à feu de calibres différents.
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- [. NOBLE BT ABEL.
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- Effets de l’augmentation du poids du projectile sur la combustion ET SUR LA TENSION DES GAZ DE LA POUDRE DANS L’aMB DES CANONS.
- Robins et Rumford se sont préoccupés de ta question de la rapidité de combustion de la poudre dans les canons. Le dernier se basant spécialement sur le fait que la poudre, et surtout celle dont les grains sont gros, sort fréquemment de la volée sans être brûlée, en concluait que la combustion est lente.
- Robins, à l'inverse, admettait qu’avec la poudre qu’il employait, on pouvait pratiquement considérer la combustion comme complète avant que le projectile ne se soit sensiblement déplacé.
- A l’appui de son opinion Robins ajoute, que si, comme l'admettent quelques personnes, il fallait un temps considérable pour que la charge de poudre fût consumée, on obtiendrait d’une charge donnée un effet d’autant plus considérable que le projectile serait plus lourd, ce qui n’est pas exact.
- La Commission des substances explosives a complètement vérifié l'exactitude des idées de Robins.
- Dans un canon de lO*-4 (G®,254) avec une charge de 60* (27*,2) de poudre R.L.G., le travail réalisé par la poudre n’a été augmenté que de 5 pour 100, quand on a employé un projectile de poids double.
- Avec de la poudre Pebble brûlant lentement, et une charge de 70l. (31*,75) une augmentation pareille du poids du projectile n’a produit qu’un accroissement de 8.5 pour 100 dans le travail réalisé; et quand le poids primitif a été quadruplé, l’accroissement de travail ne s’est élevé à peine qu’à 1 pour 100.
- Cependant l'opinion de Piobert, qui admettait que la pression n'exerçait qu’une influence insignifiante sur la rapidité de la combustion, parait aux auteurs tout à fait inadmissible. Ils ont observé qu’avec un échantillon de poudre Pebble, la combustion d’un seul grain à l’air libre exigeait environ deux secondes; tandis que le même échantillon était entièrement consumé en moins de 0",009 dans un canon de tO’* (0“,25i).
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- ANALYSE DU MÉMOIRE
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- EFFETS DE L’HUMIDITÉ DE LA POUDRE SUR SA COMBUSTION ET SCR LA TENSION DES GAZ.
- Les auteurs ont consigné dans le tableau suivant les résultats des expériences qu’ils ont faites sur l’influence que diverses proportions d’humidité dans la poudre exercent sur la vitesse imprimée aux projectiles. Ils ont fait varier ces proportions de 0,70 jusqu’à 1 ,55 pour 100.
- La poudre Pebble employée avait été préparée par les soins de M. le colonel Younghusband et était exactement la même dans tous les cas, sauf la proportion différente d’humidité.
- Tableau XV. — Effets de la proportion d'humidité sur la combustion de lo poudre et sur la tension des gas quelle produit.
- PROPORTION VITESSES. PRESSION MAXIMUM.
- P’BCMIDITÊ. Pieds. Mètres. par pouce qoarré. Atmosphères.
- 0.70 1545 470.92 22.02 3353
- 0.75 4S41 474.50 21.70 3J04
- o.so 1537 468.47 21.38 3256
- 0.85 1533.5 467.41 21.07 3208
- ; o.oo 1530 466.34 20.77 3163
- 0.05 1520.5 465.30 20.47 3117
- 1.00 1523.5 464.40 20.18 3073
- 1.05 1520.5 403.44 19.90 3030
- t.10 1517.5 462.53 19.63 29*9
- I i.to 1514.5 461.61 19.37 2949
- 1.20 (512 460.85 19.12 2911
- 1.25 1509.5 460.10 18.87 2873
- 1.30 1507 459.33 18.63 2837
- 1.35 1504.5 458.60 18.40 2802
- 1.40 1502 457.80 18.18 2768
- 1.45 1409.5 457.04 17.97 2736
- 1.50 1497.5 456.43 17.76 2704
- 1.55 1495.5 455.82 17.55 *“ !
- Ce tableau montre que l’addition de 1. 55 — 0,70 = 0,85 soit moins de 1 pour 1Û0 d’humidité, a déterminé une diminution de vitesse à la volée 49*». 5 ou de 45°*, 10, ou de 0,03 et que le maximum de pression avec ia poudre la moins humide a été de-
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- DE MM. XOBLE ET ABEL. 657
- 33 63 — 2672 = 691 atmosphères ou de 0,20 supérieur à celui que produisait la poudre la plus humide*.
- PERTE DE CHALEUR PAR LES PAROIS DE LA BOCCHB A FED OU DU RÉCIPIENT.
- Les auteurs citent les expériences faites par M. le comte de Saint-Robert, avec des fusils rayés et desquelles le savant officier général italien a conclu que cette quantité de chaleur serait pour les petites armes d’environ 230 calories (rapportées à 1 gramme d’eau) par gramme de la poudre employée.
- MM. Soble et Abel ont exécuté des expériences analogues sur un canon de 12l. avec des charges de 7948r et 680*r. 4 et des projectiles de 5k,330 en déterminant la chaleur absorbée par la bouche à feu au moyen de son immersion dans de l’eau, dont la température à l’origine était la même que celle du canon.
- Ils ont trouvé que, pour ce calibre, la perte de chaleur pouvait être évaluée à 100 calories-grammes par gramme de poudre.
- Tenant compte ensuite de l’étendue relative de la surface refroidissante selon les calibres et de la durée de ce refroidissement, ils sont arrivés à cette conclusion que pour un canon de lOp-,‘ (O-,234) la perte de chaleur ne serait que de 23 calories-grammes par gramme de poudre, et que pour le récipient clos dans lequel ils ont opéré, la perle de pression correspondante ne s’élèverait pas à 1 pour 100 de la pression totale.
- CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES SUR LA PRESSION DES GAZ DANS l’aïIE DES CANONS.
- Pour simplifier l’étude de cette question difficile, les auteurs admettent, ce qui s’éloigne peu de la vérité pour les poudres denses;
- 1° Que la densité gravimétrique est égale à l'unité;
- I. L'inconvénient d'une perte de 0.08 sur la vitesse paraît donc largement compensé par une diminution de 0.20 dans la tension maximum des gaz.
- Celle conséquence ne semble pas avoir été assez appréciée par les savants auteurs.
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- 638 ANALYSE DU MÉMOIRE
- 2° que toute la poudre est brûlée avant que le projectile se soit sensiblement déplacé, ce qui est moins exact;
- 3° que l’explosion a lieu dans un récipient imperméable à la chaleur, ce qui ne se rapproche de la vérité que pour les gros calibres.
- Ils rappellent les recherches de Ilulton, qui supposait que la tension des gaz enflammés était directement proportionnelle à leur densité et en raison inverse de l’espace qu’ils occupaient; ce qui revenait à admettre que leur expansion, dans le travail qu’ils développaient sur leurs propres produits, s’effectuait sans perte de chaleur, et est contraire au principe fondamental de la théorie mécanique de la chaleur.
- Cette supposition inexacte a été rectifiée par Bunsen et Schi-schkoff et par le comte de Saint-Robert.
- Ce dernier cependant admet, comme Hutton, que les produits de l'explosion sont à l’état gazeux pendant la combustion, et que, par conséquent, la relation de leur pression et de leur volume suit la loi qui lie les mômes quantités pour les gaz permanents.
- D’une autre part, MM. Noble et Abel, ainsi que Bunsen et Schischkoff, ayant conclu de leurs recherches qu’au moment de l’explosion une grande partie des produits n’est pas à l’état gazeux, ont admis comme conséquence que le travail total que la poudre peut développer sur le projectile n’est dû qu’à l’explosion des gaz permanents, sans addition ni perte de chaleur, et qu’en somme les produits non gazeux ne jouent aucun rôle dans la détente.
- Les auteurs se sont proposé, en premier lieu, de comparer, à l’aide des données nouvelles d’expériences qu’ils possèdent, les conséquences des hypothèses de leurs prédécesseurs avec les faits.
- Si l’on admet d’abord, avec le comte de Saint-Robert, que tous les produits sont à l’état gazeux, et que l’on appelle :
- P la pression des gaz élastiques permanents engendrés par la combustion d’un volume V de poudre;
- Po et Vo les valeurs initiales connues de P et de Y; cp la clialeur spécifique de ces gaz à pression constante;
- Cj leur chaleur spécifique à volume constant.
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- MM. 2?<
- La relation connue entre p et Y pour un gaz permanent, qui se détend dans une capacité imperméable à la chaleur, devient
- P=p.(y‘P; (1S)
- et est, dans l’hypothèse de M. de Saint-Robert, celle de la tension des ga2 à leur volume dans un canon.
- En prenant,d’après le tableau YUI, p*— il ,477 tonnes par pouce quarré,V0= 1, espace occupé par une charge de poudre, dont la densité gravi métrique est runité et — = 1,41, comme l’admet M. de Saint-Robert, l’équation ci-dessus devient
- P=41,477(1)''“. (16)
- Passant ensuite à l’hypothèse de Bunsen et Schisekoff, qui ne supposent à l’état gazeux permanent qu’une partie des produits se détendant sans addition ni perle de chaleur, on peut à l’aide de l’équation (15) déduire la loi des pressions et des volumes.
- En effet, si on nomme Yr et V'0 le volume à un instant quelconque et le volume à l’origine des gaz permanents, on a :
- P=P.(I?)H; (17)
- mais si « est le rapport du volume des produits non gazeux au moment de l’explosion à celui de la poudre avant l’explosion,
- Y'.=Y. (1—«) Y'=Y-«V„ (18)
- et l’équation (17) devient
- P=P.
- relation qui relie P et Y dans l'hypothèse de Bunsen et Schi-scbkoff.
- En posant, comme précédemment,
- P. = il‘.t77, V.= 4 et se rappelant qu’on a trouvé «=0,60,
- P=4t‘,477
- m \a
- — 0,6/ ’
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- ANALYSE DO MÉMOIRE
- 660
- La valeur de l’exposant — se déduit des données du tableau suivant :
- Tableau XVI. — Poids pour 100, chaleurs spécifiques à volume constant et chaleurs spécifiques à pression constante des gaz permanents produits par Cexplosion de la poudre.
- NATURE DES GAZ. POIDS pour 100 DU Cil | CHALEUR à pression constante CHALEUR SPÉCIFIQCB ||
- Hydrogène sulfuré Oxyde de carbone Acide carbonique anhydre. Gaz des marais Acide nltreox j S'i’lli'i 0.2432 0.2430 0.2169 0.5929 3.4090 0.2438 0.1S40 0.1736 0.1720 0.4660 2.4110 0.1727 !
- De ces données on déduit cp «= 0,23528, et cr — 0,1782, d’où ~= 1,3203, et l’équation (20) devient
- ï-M'm(T=b)w,“- (2,)
- Les résultats fournis par les deux équations (16) ei (21) sont indiquées dans le tableau XVII, où l'on trouve aussi les valeurs de P déduites des expériences sur les canons de 10p '- (0“,254) (0-,279) et dans un vase clos.
- Les résultats de ces dernières expériences sur les tensions observées à différentes densités, en vase clos, représentent par conséquent celles qui auraient lieu si les gaz pouvaient se détendre dans un récipient imperméable à la chaleur sans produo tion de travail.
- Tableau XVII.- — Tableau exprimant en fonction de la densité des produits de la combustion : 1° les tensions réellement observées dans l'âme des canons; 2° les tensions qui existeraient si les gaz
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- DE MM. NOBLE ET ABEL. Gfil
- pouvaient se détendre sans production de travail; 3* les tensions calculées d'après ihypothèse de Bunsen et Schischkaff.
- M Tensions observées liaos l'ime d'un canon de^lS tonnes Tensions observées si les gai se détendaient production de travail. Tentions calculées d’après rhypoihese Tentions calculées (j d’après l'bypotbèse ij Bunsen cl Schitchkoï.1]
- •j! - Tonne»par poureq^r,* JgJSSi [ Atmclptwrui SEXE. Atmosphère» T f 1 ,M~ :-j h,.r..'j
- . . ..
- 1.00 0.90 0.80 I 0.70 j 0.60 I 0.50 il 0.40 l! 0.30 .'j 0.20 | 0.10 ü 20.35 17.01 14.03 11.33 8.87 C.65 4.67 2.93 3101 25 0 2133 1722 1352 10*9 722 459 ” 1 41.48 82.46 25.52 20.02 13.55 11.85 8.73 6.07 3.77 6320 4916 3889 3051 2370 1806 1330 925 574 270 41.48 35.75 80.14 25.08 20.18 15.61 11.40 7.60 4.29 1.61 6320 5418 4593 3822 3076 2378 1736 1157 G53 246 41.48 30.00 21.85 15.85 11.62 7.93 5.30 3.28 1.78 0.61 6320 4572 i| 3330 2î:>: | 1771 1209 808 500 ' 267 1 98
- La représentation graphique des résultats de ce tableau, et l’examen des chiffres ou des courbes montrent que ni l'une ni l’autre des formules 16 ou 21 ne fournissent des résultats d’accord avec l’expérience.
- Les valeurs de la force élasliquedes gaz, calculées dans la supposition que la totalité des produits de la combustion serait à l’état gazeux, et que l'effet sur le projectile serait dû à leur expansion, dépassent de beaucoup les pressions observées et excèdent aussi de beaucoup les pressions observées, quand les gaz se détendent sans production de travail.
- D’une autre part, les pressions calculées dans la supposition que le travail mécanique n’est dû qu’à l’expansion des gaz permanents seuls, sans addition ou soustraction de chaleur, sont de beaucoup inférieures à celles qui ont été réellement observées, quoique l’on tienne même compte d’une certaine absorp lion de chaleur par la bouche à feu.
- A une époque antérieure de leurs recherches, MM. Noble et Abel ayant trouvé, contrairement à leur attente, que les pressions élastiques déduites des expériences en vase clos ne différaient pas notablement (quand on pouvait admettre que la totalité de la poudre était brûlée, ou à peu près) de celles qu’on •observait dans Pâme des canons, avaient été conduits à en con-
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- 662 ANALYSE DO MÉMOIRE
- dure que cette égalité était probablement due à une restitution de chaleur fournie par les produits liquides. En réalité, au lieu d'une expansion des produits gazeux permanents, effectuée sans addition de chaleur, il est permis d’admettre que les résidus de la combustion, dans l'état d'excessive division oh ils se trouvent pendant l’inflammation, sont une source de chaleur des plus parfaites et susceptible de compenser le refroidissement dû à l'expansion des gaz, lors de la production du travail mécanique.
- La question à examiner est alors devenue la suivante pour les auteurs : Quelles sont les circonstances de la détente des gaz permanents dans l’âme d’un canon, quand ils empruntent pendant cette détente de la chaleur aux produits non gazeux à un état extrême de division ?
- Pour parvenir à résoudre cette question, ils ont eu recours aux principes connus de la théorie mécanique de la chaleur.
- Soit <f H la quantité de chaleur reçue de la partie non gazeuse de la charge par les gaz permanents, tandis que ceux-ci passent du volume V' et de la température t au volume V'+dV' et à la température on aura1 :
- dH = (.df, (22)
- » étant la fonction thermo-dynamique de Rankine.
- Mais si l’on désigne par \ la chaleur spécifique de la partie non gazeuse de la charge, et par p le rapport des poids des parties gazeuses et non gazeuses de cette charge, en admettant en outre que \ est constant, ce que l’on peut faire sans erreur notable,
- d’où
- et par intégration
- (23)
- 12»)
- Mais la valeur y — j, pour les gaz permanents est connue,
- [. Raukine, Steam Engine.
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- DE MM. XOBLE ET ABEL. CSS
- puisqu’elle se déduit directement de l'expression générale de la fonction thermo-dynamique, qui est :
- f = Clog./+ j . jtï . dV (26)
- J étant l’équivalent mécanique de Joule et étant facilement
- déduit de l'équation qui lie l’élasticité et ia dilatation des gaz parfaits ptf = R/, on déduit par intégration de l'équation (261
- f—fo = I°g* (£)
- fl»
- En égalant donc les seconds membres des équations (25 et 27), on a :
- ou puisque Y'0 =*- Y® (i—«) » Y#=Y — * Y*.
- Cela suppose que e, = p\t \ chaleur spécifique des produits solides, p rapport de poids des produits solides aux produits
- gazeux sss
- Po:
- 1^1^.
- (31)
- et l'équation (30) donne la véritable relation qui lie P et Y quand les produits gazeux se détendent dans un canon avec production de travail.
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- 66V ANALYSE DU MÉMOIRE
- Les résultats auxquels conduit cette équation sont consignés dans le tableau XVIII. où l’on trouve aussi les valeurs correspondantes de P fournies par l’expérience pour les canons de gros calibres et dans la supposition d’une détente sans production de travail.
- Tableau XVIII. — Tableau donnant, en fonction de la densité des produits de la combustion, les tensions réellement observées dans Tâme des canons avec les poudres Pebble et R.L.G. puis, 1° les tensions calculées d’après l'équation (30); 2° les tensions qui auraient lieu si les gaz pouvaient se détendre sans production de travail.
- Les résultats consignés dans ce tableau XVIII ont été représentés graphiquement parles auteurs dans des planches que nous ne croyons pas nécessaire de reproduire.
- La courbe A (pi. 2idu Mémoire) représente les tensions obte* nues par l’observation (sauf une légère correction relative à la perte de chaleur) dans un vase clos, et comme on l’a déjà dit,
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- E MM. N
- 665
- considérée» comme la représenta lion des pressions, lorsque les produits de la combustion se détendent dans un vase imperméable à la chaleur et sans production de travail.
- La courbe B (même planche), déduite de l’équation (30) montre les tensions qui se produiraient dans un canon, en supposant que la poudre, d’une densité gravimétrique égale à l’unité, remplisse complètement la chambre, et qu’elle soit entièrement consumée en se détendant dans un récipient imperméable à la chaleur.
- La comparaison de cette courbe avec la courbe A montre la différence de tension qui résulte de la perte de chaleur correspondant au travail produit.
- La grande influence de la chaleur contenue dans les produits non gazeux de la charge est rendue sensible par la comparaison de la courbe B avec la courbe 4 de la planche 23 ou du tableau XVII déduite de l’hypothèse de Bunsen et Schischkoff, qui admettaient que l’expansion avait lieu sans emprunt de chaleur à ces produits.
- L’aire comprise entre la courbe C et l’axe des abscisses représente le maximum de travail qu’il est possible d’obtenir de la poudre.
- La courbe C représente les résultats moyens fournis par la poudre R.L.G. dans des canons de $p,a*, de I0pi* et de Hp-4*
- Il a paru intéressant d’examiner les différences manifestées par les courbes B, C, D. La courbe C qui représente les tensions développées par la poudre R.L.G. indique, pour les tensions, des valeurs peu éloignées de celles de la courbe théorique, quand ies densités sont encore très-grandes : à mesure que le volume occupé augmente, les deux courbes se rapprochent l’une de l’autre et finissent par se confondre.
- La courbe D, au contraire, est beaucoup au-dessous de celle fournie par la poudre R.L.G. et de la courbe théorique. Elle est encore plus basse, même quand celle de la poudre R.L.G. coïncide à peu près avec la courbe théorique, et indique une légère infériorité de pression jusqu’à la volée même du caDOn.
- Ces différences sont sans doute dues à celte circonstance qu’avec la poudre R.L.G. dans les cas ordinaires, la totalité ou au moins une grande partie de la charge est brûlée avant que le projectile se soit sensiblement déplacé. — A l’inverse avec la
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- 606 ANALYSE Dü MÉMOIRE
- poudre Pebble, une notable portion de la charge n’est pas
- brûlée avant que le projectile approche de la volée. La courbe
- indique d'une manière très-marquée cette combustion graduelle
- de la poudre ainsi que la portion de l’âme à partir de laquelle
- cette poudre lente peut être considérée comme entièrement
- consumée.
- On pouvait même s'attendre à ce que la différence entre la courbe théorique B et les courbes C et D déduites de l’observation eût été plus considérable, attendu que la courbe B a été obtenue dans l’hypothèse que l'Ame était imperméable à la chaleur.
- Cette hypothèse, qui s’éloigne de la vérité pour les petites armes, s’en rapproche pour les gros calibres. Celle qu’une partie de la charge n’est parfois brûlée que dans le voisinage de la volée est d’accord avec l’expérience des artilleurs, surtout dans le tir à forte charge.
- En se rapportant au tableau X, on verra que le temps employé par le projectile à parcourir le premier pied (O®,305) de sa course est d’environ 0* 003 tandis que celui qu’il met à parcourir le reste de l’âme ou 7*-*-75 (2*,21) est seulement de 0*,011.— Temps total O'',016.
- La pression moyenne pour le premier pied (0a,305) du déplacement est d’environ 15 tonnes par pouce quarré (2300 atmosphères) et dans le reste de la longueur de l’âme, elle n’est que de 5 tonnes ou 800 atmosphères.
- TEMPÉRATURE DES PRODUITS DE LA COMBUSTION DANS L’AME DES CANONS.
- La température dans l’âme d'un canon pendant la détente des produits est donnée par l’équation (28) ou en y introduisant les valeurs de V' et de Y'o
- t = to
- 1 v=Tfrr+f‘-
- Les résultats de cette formule sont donnés dans le tableau XIX. On remarquera que ces valeurs ne seraient exactes que si la charge était brûlée avant que le projectile se fût sensiblement déplacé, mais dans la pratique, la correction à faire serait peu importante.
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- DE MM. NOBLE
- 667
- Tableau XIX. — Tableau des températures en degrés centigrades et en fonction de la densité des produits de la combustion de la poudre dilatée, sans production de travail, dans Tâme d’un canon supposé imperméable à la chaleur.
- TRAVAIL MÉCANIQUE EFFECTUÉ PAR LA POUDRE.
- Le travail théorique que peut produire une charge de poudre par sa détente jusqu’à un volume V est, comme on l'a dit, représenté par l'aire limitée par la courbe B, (pl. 24 du Mémoire), entre les ordonnées Y et V® et l’axe des abscisses,
- En langage mathématique, il est exprimé par l’intégrale définie :
- fp.d\.
- i
- En admettant dans cette équation la valeur de p déduite de la relation (30) on aura le travail développé par la poudre dans sa détente du volume V. au volume V :
- (33) W = p.‘ dV =
- 13*)
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- 668 ANALYSE DD MÉMOIRE
- Les valeurs de toutes les constantes qui entrent dans cette équa» tion ont déjà été données; mais, pour l’objet que les auteurs sa proposaient, il convenait de déterminer le travail qu'un gramme de poudre est capable de développer sous différents degrés de détente.
- Admettant donc que la densité gravimétriquesoit égale à lo-nité, ce qui donne Y0 — t, et prenant pour la presssion initiale *ltoa P-,5 atmosphères) ou en grammes par centim. quarré*
- p„ = 6532.430 grammes.
- L’on a calculé les valeurs du travail W d’après la formule (3J) pour des valeurs de Y jusqu’à 20. Les résultats de ce calcul sort réunis dans le tableau suivant et exprimés en kilograramètres par kilogramme et en tonnes élevées à un pied anglais par livre de poudre.
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- DE MM. HOULE ET ABEL
- GG'J
- Tableau XX. — Tableau des quantités totales de travail que la poudre peut développer dans Famé d'un canon exprimées en kilogramme 1res par kilogramme et en tonnes-pieds par livre de poudre brûlée, en fonction de la densité des produits de l’explosion.
- que fa poudre peut développer par
- Les résultats contenus dans ce tableau sont d’une très-grande importance. Ils permettent d’apprécier, à sa simple inspection, le maximum de travail que l’on peut obtenir d une poudre semblable à celle qui est employée par le gouvernement anglais, dans un canon de toute longueur donnée.
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- 670 ANALYSE DO MÉMOIRE DB MM. NOBLE ET ABEL.
- Pour faire usage de ce tableau, il suffit de trouver le volume occupé par la charge dont la densité gravi métrique est supposée égale à l’unité et le nombre de fois que ce volume est contenu dans l’âme du canon. La quantité maximum de travail que la poudre est capable de développer par kilogramme ou par livre, pendant la détente donnée se trouve alors dans le tableau, et en multipliant cette quantité par le nombre de kilogrammes ou de livres que contient la charge, on aura le travail maximum total qu’elle peut produire.
- Ainsi par, exemple, dans un canon de 18 tonnes ou de l(P,a* (O",254) une charge de 70' (3I\75) étant brûlée, l’on veut connaître quel est le maximum de travail que cette charge peut produire.
- On trouve facilement que d’après la longueur de ce canon on a V = 5,867 volumes, et le tableau montre que le maximum de travail par livre ou par kilogramme est de 89,4 tonnes-pieds ou de 6t 000 kilogrammètres. En multipliant ces nombres par celui des livres ou de 5 kilogrammes de la charge on trouve pour le travail total de celte charge 6 258 tonnes-pieds ou i 936750 kilogrammètres.
- Il est évident, d’ailleurs, que la valeur de ce maximum d'effet n'est qu’une évaluation et ne peut être atteinte, et que, pour l’usage pratique, il est nécessaire de multiplier cette valeur par un coefficient dépendant de la nature delà poudre, du mode de chargement, du poids du projectile, etc., mais dans les circonstances du service, ce coefficient ne variera pas beaucoup.
- Comme preuve de l’exactitude générale des vues qu’ils ont exposées dans leur travail, et pour en faire apprécier la grande utilité, les auteurs ont réuni dans un tableau, d’après les données relatives à chaque cas, le travail total développé par livre de poudre brûlée dans chaque bouche à feu, la charge employée, l’espèce de poudre, en second lieu, le maximum théorique de travail par livre de poudre qu’il serait possible de réaliser avec chaque bouche à feu et chaque charge; troisièmement le coefficient d’effet utile de chaque bouche à feu et de chaque charge, c’est-â-dire son rendement réel.
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- d'effet par livre de poudre pour chaque bouche à feu et chaque charge employée dans l'artillerie anglaise.
- KSPfiCK MK U0UC1IK A FKU. 1 touche fou. Chat’KO. Projectile. Ua•/.. . lCU'ut do la puuil o.
- Diamètre l,uii£'.icur. Kspôcf (le poiul.'tf. l’oid*. PoiiU. YilesMr. Volume lutal liant II* ça 1 Mit* Densité finale. Total. R ô allié pur livre •le plHiilrr:. Maximum calculé. Rendement réalité.
- PlHICOI. Ciihiiro. onot Livrai. l'ieiln. |i»r V<iiiuçi-|ii<il
- UK tonne* 12 11». 6 P. 110.0 7U0 1430 7.312 0.1302 0032 00.3 07.0 93.1
- 35 linmos 12 13.5 V. 110.0 700 1300 Ü.0U7 . 1005 8200 74.0 00.2 82.7
- 25 toniii'.s 12 12.0 P. 85.0 «00 1300 0.010 .1447 7030 82.8 40.0 87.3
- P. H5.0 405 1358 0.010 .1417 0334 74.5 40.9 78.0
- P. 56.0 405 1142 10.1570 .0030 1479 81.4 108.0 74.8
- R.L.G. 07.0 000 1180 8.705 .1111 5797 80.1 102.8 81.1
- R.L.G. 07.0 195 1271 8.7(55 .1111 5.510 82.8 102.8 80.0
- R.L.G. 00.0 495 1140 11.750 .0851 4404 80.3 111.8 80.0
- 25 toiiui'ü 11 13.2 P. 85.0 535 1315 5.585 .1708 0110 75.5 80.2 81.7
- P. 85.0 1315 5.855 . 1700 0410 75.5 80.2 84.7
- R.L.G. 70.0 635 1217 7.100 .1407 5108 78.0 05.8 82.1
- R.L.G. 70.0 535 1217 7.10!) .1407 6408 78.0 05.8 «2-1
- 1K touill’H 10 14.5 P. 70.0 400 1:161 5.807 . 1704 6164 73.8 80.4 82.11
- P. 70.0 400 1340 5.807 .1704 4984 71.2 80.4 70.7
- P. 44.0 400 1175 9.834 .1071 3513 70.8 KM.7 70 3
- R.L.G. 00.0 400 1298 0.8:14 .1401 4070 77.0 91.5 82.1
- R.L.G. 40.0 400 1117 10.2(50 .0074 3-103 Hli.O 107.0 80.3
- I J 1/î tonne» 11 13.9 P. 50.0 250 1420 5.742 .1742 3408 70.0 K8.fi 70.1
- P. 50.0 750 1420 5.742 . 1742 3408 70.0 88.0 70.1
- R.L.G. 43.0 250 13313 0.083 • 1100 3Ü<K> 72.0 03-0 77.1
- R.L.G. 43.0 250 1330 0.083 . 1190 3000 72.0 03.0 77.1
- R.L.G. 30.0 250 1102 9.506 .1045 2405 82.2 106.2 78.2
- (I toannx H 14.8 P. 35.0 180 1113 «. 130 . 1030 249 : 71.3 0)1.0 78.1
- 1*. 35.0 180 1413 O.KJO .1030 2403 71.3 OU. 9 78.1
- R.L.G. 30.0 180 1330 7.154 .1308 2200 73.7 90.0 70.8
- R.L.G. 30.0 180 1330 7.154 .1308 2200 73.7 90.0 70.8
- R.L.G. 20.0 180 11(33 10.724 .0932 1080 81.5 100.1 77.ü
- 7 1 mines 7 1K.0 P. 30 0 115 1501 5-827 .1710 1045 04.5 89.0 72-0
- P. 30.0 115 1501 5.827 .1710 1015 01.8 89. U 72.0
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- ANALYSE DE MÉMOIRE DE MM. NOBLE ET ABEL. 673 Kn examinant cescoefficientsd’effet, on remarqueraque malgré l’emploi des poudres lentes, et par conséquent peu économiques dans les gros calibres, le rendement obtenu augmente graduellement des plus petits aux plus forts calibres. Le coefficient le plus élevé étant 93 pour 100 pour le canon de 38 tonnes, et le plus faible égal à 50,3 pour 100 pour le petit canon abyssinien.
- Celte différence d’effet utile peut être probablement attribuée à la dispersion de chaleur par les parois, ainsi qu’on l’a déjà indiqué plusieurs fois.
- DE L'EFrET THÉORIQUE TOTAL DE LA FOUDRE QUAND ELLE SE DÉTEND INDÉFINIMENT.
- Pour déterminer la valeur du travail total que la poudre pourrait théoriquement produire si elle se détendait indéfiniment, il faut prendre la valeur de l’intégrale de l'équation (83j, entre l’infini et V„ on a alors :
- Travail total^?^'0'1 = 332,128 kilogrammètres
- par gramme de poudre, ou 486 tonnes-pieds par livre de poudre.
- Bunsen et Schischkoff ont donné pour le même cas, une estimation du travail maximum de la poudre que l’on a rapportée précédemment, mais cette estimation, qui ne s’élève qu’à un cinquième decelle qu'ont obtenu lesauteurs,estévidemmenterronér attendu que ces éminents chimistes ont négligé l’influence ith portante des produits non gazeux de l’explosion dans l'elfet produit.
- Il était assez curieux de comparer le travail maximum théorique de la poudre avec celui d'un gramme de houille qui est de 3 400000 kilogrammèires. On voit que le travail d'un gramme de houille est dix fois aussi grand que celui d'un gramme de poudre.
- La poudre, il est mi, renferme tout l’oxygène nécessaire à sa combustion, tandis que la houille emprunte à l’air 3 grammes d’oxygène par gramme de houille; mais cet oxygène est emprunté à l’air, dans lequel il existe, tandis que pour le combiner dans la poudre, il a fallu dépenser beaucoup de travail mécanique.
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- 674 ANALYSE DÜ MÉMOIRE
- Celte observation suffit pour montrer l’impossibilité d’obtenir des machines d’un emploi économique en se servant de la poudre comme agent moteur.
- RÉSUMÉ DES RÉSULTATS DU MÉMOIRE.
- Les principaux résultats auxquels Mil. Noble et Abel sont parvenus par leurs nombreuses et savantes recherches peuvent être partagés en deux classes distinctes.
- A. Ceux qui sont relatifs aux phénomènes que présente la poudre quand elle fait explosion en vases clos.
- B. Ceux qui se rapportent au tir dans les canons où les gaz peuvent agir par leur détente.
- lw classe A. — Dans ce résumé, les résultats obtenus quand la poudre fait explosion en vase clos sont rapportés à un gramme de poudre occupant un volume d’un centimètre cube, et sont les suivants :
- t0 Pendant l’explosion, les produits de la combustion se composent en poids de 0,57 de substances qui passent finalement à l'état solide et de 0,43 de gaz permanents : total 4,00.
- 2* Au moment de l’explosion les produits liquides de la combustion, qui sont sans doute à un très-grand état de division, occupent un volume d’environ 0ee,60.
- 3° Au même moment les gaz permanents occupent un volume de O^séO, de sorte que les matières liquides et gazeuses ont approximativement la même densité.
- 4° Les gaz permanents engendrés par l'explosion d’un gramme de poudre étant supposés ramenés à la température de zéro centigrade, à la pression de0,?t>0de mercure, occuperaient un volume de 280 centimètres cubes et par conséquent égal à 280 fois celui de la poudre.
- 5* La composition chimique des produits solides, exprimée en poids, est donnée dans les tableaux III et VI. Ces deux tableaux montrent que les proportions des produits solides et des produits gazeux, indiqués dans la premièreeonclusionontélé vérifiées pour des charges dont le volume était avec celui du récipient en rapports variables de 0,10 à 0,90.
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- DE MU. NOBLE ET ABEL.
- 675
- 6» Les mêmes tableaux donnent la composition des gaz permanents et leur proportion en poids à celui de la charge.
- 7® La tension des produits de la combustion est d'environ 6400 atmosphères ou 42 tonnes par pouce quarré, quand la charge remplit complètement la capacité dans laquelle elle est contenue.
- 8° La tension des gaz varie avec la densité des produits de la combustion selon la loi exprimée par l’équation (3) :
- dans laquelle :
- j>et/>o sont les pressions à l’instant considéré et à l’origine; â et <?4 les rapports correspondants de volumes.
- * un coefficient qui, d’après l’expérience s’éloigne peu de la valeur « •= 0,63.
- 8® La décomposition d’un gramme des poudres employées développe environ 703 unités de chaleur (Celte unité étant la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d’un gramme d’eau de 1 degré centigrade).
- 10® La température de l’explosion et d’environ 2200 degrés centigrades ou 4 000 degrés Fahrenheit.
- 2* classe B. — Cas où la poudre est brûlée dans un cauon :
- 1® Les produits de l’explosion, ou au moins les proportions des produits solides ou gazeux sont les mêmes quedans la combustion en vase clos.
- 2* La quantité de travail mécanique développée sur le projectile est due à la force élastique des gaz permanents.
- ' 3° L’abaissement de température résultant de la détente des gaz permanents est en grande partie compensé par la chaleur absorbée par les résidus solides.
- 4® La loi qui lie les tensions des produits de l’explosion au volume qu'ils occupent est établie par l’équation (30) dans laquelle, outre les notation précédentes, on nomme :
- cp et cY les chaleurs spécifiques des gaz permanents à pression constante et à volume constant,
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- «Î6 ANALYSE DU MÉMOIRE
- P le rapport du poids des produits non gazeux et des produits gazeux =. 4,314$.
- y. la chaleur spécifique des produits non gazeux de l’explosion => 0,4000.
- Cette équation est :
- p -|v(<~v'r
- 5° La quantité de travail mécanique W que la poudre peut développer en se détendant dans un récipient imperméable à la chaleur est donnée par l'équation (34) :
- W
- p.T.ji —«'o+ni
- Cf—Cr |
- dans laquelle les notations sont celles qui ont été indiquées ci-dessus.
- 6® Le travail mécanique théorique total que la poudre pourrait produire en se détendant indéfiniment est d’environ 332 kilo-grammètres par gramme de poudre ou 332000 kilogrammètres par kilogramme, ou de 486 tonnes élevées à !»*•• par livre de poudre.
- Quant aux autres points de la question sur lesquels l’attention des auteurs s'est portée, ils se bornent à dire :
- 1° Que les poudres à grains fins, telles que la poudre F.G. (grainée fin) et la poudre H.F.G. (poudres à grains fins pour armes rayées) donnent certainement une moindre proportion de produits gazeux que la poudre à gros grains pour armes rayées R.L.G., et que cetie dernière en donne aussi un peu moins que la poudre Pebble, plus grosse, quoique la différence «mire ees dernières, sous ce rapport, soit comparativement de peu d’importance.
- 2° Que les différences de composition des produits de l'explosion fournis en vase clos par une seule et même poudre, dans des conditions différentes de pression et par deux poudres de même composition dans les mêmes conditions de pression sout si considérables qu’on ne doit accorder aucune valeur à toute tentative
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- DK MM. NOBLE ET ABEL.
- d'obtenir une expression chimique générale des transformations d’une poudre de composition normale1.
- 3® Les proportions dans lesquelles se forment les diverses parties des résidus solides sont autant influencées par de légères circonstances accidentelles qui se présentent pendant l’explosion que par des différences notables dans la composition aussi bien que dans les dimensions des grains de la poudre.
- 4° Dans tous les cas, sauf de très-rares exceptions, les résidus solides de l’explosion de la poudre renferment, comme principes constituants, du carbonate, du sulfate, de l’hyposullite, du sulfite de potasse ; la proportion du premier de ces composés étant de beaucoup la plus grande et celle du sulfate beaucoup plus faible que les expérimentateurs précédents ne l’avaient trouvé.
- 1. Cette conclusion rapprochée «le celle que les auteurs ont tirée «le l'ensemble de* expérience» «le !a Commission des substance» explosives relativement à i’tn-fluence prédominante de» différences de densité, de dureté, de cfmensiun* et de grosseur des grains, par rapport à celle que peuvent exercer des variations considérable» de composition, moutro toute l'importance du rôle que jouent l«?s procédés mécaniques dans les effets des poudre». A. M.
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- NOTE
- l’Ol'YBAGB DE M. REVY, INGÉNIEUR ANGLAIS INTITULÉ
- HYDRAULIQUE DES GRANDS FLEUVES,
- LE PARANA, L’URUGUAY ET LE BASSIN DE LA PLATA
- par 3i. le général morin.
- L'importante et délicate question du mouvement des eaux dans les grands fleuves, malgré les tentatives des ingénieurs les plus illustres, n'a pas encore reçu de solution complètement satisfaisante, au point de vue des applications, pas plus qu’à celui de la théorie. Prony, Eytelwein, Brunnings, et après eux, d’habiles ingénieurs l’ont abordée, et si leurs travaux ont jeté sur quelques parties des phénomènes la lumière de l'expérience, les observations et les règles qu’on en a déduites sont restées limitées à des cours d’eau ou à des canaux de dimensions si res* freintes, qu'il n'est pas possible d'en étendre l'application aux rivières d’Europe et moins encore à ces fleuves gigantesques qui arrosent l’Amérique.
- La science de l’ingénieur hydraulicien n’en a pas moins fait dans ces derniers temps des progrès importants, non-seulement en ce qui concerne le mouvement dans les tuyaux de conduite et dans les canaux et les cours d’eau ordinaires, mais surtout sous le rapport du perfectionnement des instruments et des méthodes
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- LE PARANA, L’URÜGCAY, BASSIN DE LA PLATA. 679
- d’observation. De grands et remarquables travaux ont aussi été étudiés et exécutés pour aLténuçr les effets désastreux des crues rapides des cours d'eau torrentiels et diminuer leur influence sur les rivières, dans lesquelles ils affluent, au moyen de barrages de retenue, qui permettent d’emmagasiner dans des bassins naturels d’énormes volumes d’eau, dont on règle ensuite, à volonté, l’écoulement; mais les études d’hydraulique, n’ont pas encore été étendues sur une vaste échelle aux mouvements des grandes rivières, question sur laquelle des catastrophes récentes appelaient toute la sollicitude du Gouvernement. Les recherches de ce genre ont une telle importance que toute tentative pour y répandre la lumière doit appeler l’attention des ingénieurs, et, à ce titre, nous croyons devoir leur signaler l’ouvrage qu’a publié, en 1874, M. Revy, savant ingénieur anglais, qui. pouréclairercesques-tions si complexes, n’a pas craint de s’attaquer aux plus grands fleuves de l’Amérique du Sud, le Panara et l'Uruguay, puissants affluents qui forment le bassin de la Plata.
- Si l’auteur, malgré le dévouement pour la science qui l’a conduit, par des températures par fois supérieures à 40°, dans des contrées sauvages, en proie aux horreursd’uneguerreacharnée,à braver, avec le sang-froid et la persévérance d’un physicien qui travaille dans son laboratoire, tant de dangers divers, n’a pas résolu aussi complètement qu’il l'avait espéré les questions qu’il abordait, il a eu le mérite d’ouvrir la voie à de nouvelles recherches.
- Les moyens d’observation qu'il a employés et surtout l’organisation qu’il a su donner à l’ensemble de ses travaux pourront servir de modèles à ses successeurs qui, eu y joignant l’usage de quelques appareils ou instruments qu’il ne connaissait pas alors, et secondés par des circonstances plus favorables, pourront avoir l’honneur d'achever la tâche difficile qu’il avait entreprise.
- Nous croyons donc utile aux progrès de la science d’analyser succinctement l’ensemble des recherches de M. Revy et d’en signaler les principaux résultats à l’attention des ingénieurs, eu insistant d’abord sur les dispositions qu’il a adoptées et sur les règles qu'il conseille de suivre en pareil cas, tant pour le choix des emplacements oü il convient d’opérer, que pour les ressources d’exécution qu’il est indispensable de s’assurer, quand il s’agit d’entreprises de ce genre.
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- 680 HYDRAULIQUE DES GRANDS FLEUVES,
- Moyens d’exécution. — Au premier rang des moyens indispensables pour l'exécution d’observations suivies sur les grands fleuves, l’auteur indique ceux qui avaient été libéralement mis à sa disposition par îe gouvernement de la République Argentine, auquel il nous semble juste de rendre ici un public hommage.
- Elles se composaient d un bateau à vapeur d’un faible tirant d’eau, d’un équipage bien choisi, suffisamment nombreux, et de plusieurs petites embarcations.
- Emplacement. — Pour le choix des emplacements M. Revv recommande, quand on doit opérer dans le voisinage des embouchures, de s’assurer avec le plus grand soin del'influence que la marée peut exercer sur le cours d'eau à étudier, et s’il se peut, de faire les observations en des points situés en dehors de cette influence, dont il est très-important de s’affranchir, car elle est, comme cela est d’ailleurs évident, susceptible de changer complètement la nature des phénomènes.
- Dispositions adoptées. — Nous résumerons ici sommairement les dispositions générales adoptées par l’auteur pour opérer sur l’immense fleuve du Pavana, le principal affluent de la Plata, dans la partie de son cours où il sépare l'État oriental de l’Uruguay et la province d’Entrerios du territoire de la République Argentine.
- Un emplacement convenable ayant été reconnu près de Rosa-rio, à 300 kilomètres environ en amont de Buencs-Avres, on mesura sur la rive gauche une base de 3.000 pieds (915 mètres), et ses extrémités furent indiquées par des poteaux surmontés d'un fanion. Perpendiculairement à cette base et dans la direction du profil choisi pour les observations, d’autres poteaux furent établis, les uns à ses extrémités et un autre sur un radeau flottant, solidement ancré à 250 mètres environ de cette base, pour servir de repère dans les traversées.
- A l’aide de ces premières dispositions, il était facile de déterminer la position de chacune des stations que l’on devait faire dans la direction du profil choisi. Il suffisait pour cela d'observer de cette station, avec un sextant, l'angle formé par les rayons visuels dirigés vers les deux extrémités de la base. L'inclinaisoa
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- LE PARAFA, L’BRCGUAY, BASSIN* I)E LA PL ATA. CS1 de 90° entre la direction du profil et sa base n’est pas de rigueur, mais elle facilite les opérations. I! est bon d’ailleurs que cette base soit exactement reliée par quelques mesures d'angles avec des points remarquables du rivage
- Toutes ces opérations préliminaires doivent être faites par un temps à peu près calme, par un jour serein et par une légère brise qui agite les fanions des signaux et les rende bien visibles.
- Pour la détermination des vitesses un calme parfait est préférable; mais pour les opérations de sondage, il faut surtout que les fanions soient toujours visibles et légèrement agités, afin que l’on puisse déterminer rapidement et exactement l’angle sous lequel, en traversant la section, on aperçoit les poteaux de la base. Ces angles étaient mesurés à l’aide d’un petit sextant de poche donnant leur ouverture à une minute ou une demi-minute près. Ce n’est que pour les triangulations qu’on avait recours à un grand sextant.
- L’observation des grandes profondeurs d'eau dans des courants aussi rapides présentait des difficultés que, par des manœuvres habilement conduites l’auteur a surmontées. Sans entrer dans des détails que l’on trouvera dans l’ouvrage, nous nous bornerons à dire que le bateau à vapeur employé à cette opération était d’abord remonté à une certaine distance pour redescendre à sa vitesse propre, qu’à une distance de 150 à 200 mètres en amont de la section on renversait la marche de la machine de manière qu’il n’eut plus que la vitesse du courant, puis qu’à un commandement net la sonde était lâchée et immédiatement retirée. Les résultats d'observation de direction et de profondeur d’eau étaient de suite inscrits et l’opération répétée.
- C’est ainsi que, de position en position, l'on a déierminé les profondeurs et pu construire le profil des sections étudiées. L’auteur assure qu’à l’aide des dispositions adoptées, l’on peut en deux heures relever le profil d une section des plus grands fleuves. Grâce à l’expérience acquise, chacune des opérations de sondage d’un point déterminédu Parana,’e plus grand des fleuves étudiés, et dont la largeur était 1 460 mètres, n’a pas exigé en moyenne plus de 8 minutes. Mais, pour obtenir de semblables résultats, il faut qu’une discipline sévère soit établie dans le service, qu’au-
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- 682 HYDRAULIQUE DES GRANDS FLEUVES,
- cune hésitation ne puisse être permise, et le silence le plus absolu
- est de rigueur.
- Tout changement un peu brusque indiqué par les sondages doit d’ailleurs donner lieu à des vérifications et à des répétitions dans des positions voisines, afin d'assurer la régularité du tracé des profils.
- Observation des vitesses. — L'auteur critique avec raison l’emploi des flotteurs doubles, à l’aide desquels on a quelquefois cherché à déterminer les vitesses moyennes dans certaines sections longitudinales d’un cours d’eau et signale les incertitudes auxquelles il donne lieu. Quant aux simples flotteurs de superficie, leur usage doit être évidemment limité aux petits cours d'eau ou pour la tare d’autres appareils.
- M. Revy ne parait pas d’ailleurs avoir eu connaissance du tube jaugeur de Darcyqui, dans beaucoup de cas, est d’un usage commode et sur pour la détermination des vitesses à différentes profondeurs, ainsi que pour la tare du moulinet de Woltemann, dont il s’est exclusivement servi, après l’avoir légèrement modifié dans ses proportions.
- Le dispositif général adopté par l'auteur se composait d'une sorte de pont volant ou portière, formé de deux bateaux pontés et distants de 3 mètres environ, dans l’intervalle desquels passait le courant à observer.
- Le moulinet était fixé à l’extrémité d’une barre de fer méplat de 0“.050 de largeur sur0®.010 à Om.OI2 d’épaisseur et de 3 mètres environ de longueur, suspendue horizontalement dans le plan milieu de la portière, à des profondeurs que l’on faisait varier à volonté à l’aide de deux cordons, sur lesquels des longueurs marquées d’avance permettaient de lire ces profondeurs.
- La portière était solidement ancrée à l’amont, à l’aval et obliquement. La barre qui portait l’instrument était elle-même maintenue horizontale et fixe à l’aide de deux cordages reliés à des nacelles amarrées à une certaine distance en amont et
- A l’aide de ces dispositions, on comprend facilement que le pont volant ou portière étant une fois établi en station, il était facile de faire rapidement toute une série d’observations à diverses profondeurs et par tous les courants. Aussi croyons-nous devoir
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- LE PARANA, L’URDGDAT, BASSIN DE LA PLATA. 883 appeler sur cette installation l’attention des ingénieurs, qui se proposeraient de faire des recherches analogues à celles que M. Revy a exécutées.
- Outre la détermination de la vitesse aux différentes profondeurs d'immersion de l’instrument, l’auteur montre qu’il peut servir avec autant de facilité et d’exactitude pour obtenir en quelque sorte l’intégration de toutes les vitesses, depuis la surface jusqu’au fond, sur une môme verticale et à trouver ainsi la vitesse moyenne absolue, sur cette verticale. Les résultats presque mathématiquement exacts que l’on obtient étant enregistrés par l’instrument et indépendants de toute considération directe, leur précision n’a de limites que celles de la régularité avec laquelle fonctionne le mécanisme.
- Les observations sur la vitesse près de la surface et à diverses profondeurs ont été exécutées avec le même appareil et toujours répétées, pendant une minute et pendant cinq minutes; l'une des observations servant de contrôle à l'autre. La durée de cinq minutes était d’ailleurs convenable et suffisante pour annuler ou compenser l’etfet des ondulations du courant et des oscillations du pont volant qui portait l’appareil.
- Observation des vitesses près de la superficie. —L’auteur résume ainsi qu’il suit l’ensemble des opérations à exécuter sur les grands fleuves et à leurs embouchures, sujettes à des courants variables, pour étudier leur marche générale ou leur régime.
- La section sur laquelle on doit opérer ayant été déterminée et les opérations préliminaires à terre complétées, les vitesses peuvent être observées de la manière suivante :
- Un poste d’observation permanent doit ôlre établi à l’ancre, en un point convenable de la section où la profondeur est la plus grande, pour déterminer les variations du couranl pendant plusieurs heures et parfois jour et nuit.
- Lorsqu’il s’agit seulement d’étudier la marche des vitesses près de la superficie, il n’est plus nécessaire, et il serait trop long de recourir à l’emploi du pont volant; l’ingénieur, qui doit alors se déplacer d’un point à l’autre du profil, opère à l’aide d’un canot monté par deux marins et pourvu de deux ancres avec de longs cordages. Il remonte à 50 ou 60 mètres au-dessus du point où il doit venir observer, jette une ancre, laisse filer sur le cor-
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- C8fr HYDRAULIQUE DES GRANDS FLEUVES,
- dage à 30 ou 40 mètres en aval de sa station; mouille sa seconde ancre et remonte en hâlanl sur la première jusqu’à sa position, où il se fixe, après l’avoir vérifiée à l’aide du sextant.
- Il peut alors opérer à l’aide du moulinet de Wollemann, pour déterminer la vitesse près de la superficie dans sa station; mais il convient de faire remarquer ici que ce que l’auteur désigne dans son ouvrage sous le nom de vitesses de superficie, ce sont celles qu'il a observées à la profondeur d’immersion de iQ.22 au-dessous de sa surface. Nous reviendrons plus Juin sur cette observation.
- Après celte description sommaire des moyens employés par M. Revy pour assurer le succès de ses recherches, nous indiquerons quelques-uns des résultats qu’il a obtenus.
- Ses premières observations ont été faites dans la partie la plus étroite du vaste bassin de la Plata, où il a encore 3700 mètres de largeur pendant une longueur de plus de 20000 mètres.
- Mais en cet endroit et même beaucoup plus en amont, le fleuve est soumis aux actions variables de la marée, de sorte que les principaux résultats observés sont trop influencés parces actions, pour qu’il soit permis d’en tirer des conclusions applicables au mouvement général des cours d’eau des fleuves.
- Nous croyons donc devoir les passer sous silence, malgré le soin apporté par l’auteur à les observer.
- Nous nous bornerons à montrer par un exemple que l’emploi du moulinet de Woltemann pour la détermination de la vitesse moyenne, en suivant la marche que nous avons indiquée plus haut, conduit a des résultats très-concordants.
- Dans une station où la profondeur d’eau était de 6“.74 et par des observations prolongée» chaque fois pendant 30', en faisant alternativement descendre et remonter l’instrument d'un mouvement lent et aussi uniforme que possible, on a obtenu les résultats contenus dans le tableau suivant:
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- LP. PARANA, L’CftCGÜAY, BASSIN DE LA PLATA. C33
- 1 NOMBRE DE COURSES j docbi.es ( de l'instrument. i ESPACE TOTAL parcocri par l'Instrument. i VITESSES MOYENNES OBSERVEES.
- ! ai
- 2 25. ttS 0.40?
- 3 38.43 0.407
- 4 51.24 0.390
- La vitesse, observée à IB.22 de profondeur d'immersion en tenant l'instrument fixe, était de 0“.523; l’accord des trois valeurs trouvées pour la vitesse moyenne pendant ces expériences est très-remarquable et montre le degré de confiance qu’on petit accorder à des observations de ce genre.
- Il est d’ailleurs évident que le mouvement donné à l’appareil doit être autant que possible uniforme, mais aussi très-lent afin que sa vitesse n’inllue pas sur le nombre de tours des ailettes.
- Observations exécutées sur le pabaxa.
- Parmi les questions que 31. Revv se proposait d’étudier, celle de l’influence de la profondeur des eaux sur la vitesse des courants était une des plus importantes et des plus nouvelles, car il est si rare de rencontrer des conditions locales convenables pour la résoudre, que jusqu'ici aucun observateur ne les a trouvées réunies au degré convenable.
- Pour qu’il soit permis de considérer de semblables observations comme à l’abri des nombreuses causes perturbatrices du mouvemem des eaux, il faut, en effet, 1° que la portion du lit dans laquelle se trouvent les sections sur lesquelles on veut opérer soit régulière, rectiligne, de largeur et de pente uniformes sur une très-grande étendue; 2° que sa largeur soit assez considérable et présente des profondeurs d’eau très-différentes et suffisantes pour la manifestation des lois cherchées.
- On conçoit combien il est rare de rencontrer des cours d’eau où de semblables conditions se trouvent réalisées, et l’auteur, qui les a recherchées au loin et avec tant de persévérance sur les plus grands fleuves du monde, déclare que, de toutes les localités qu’il a visitées, remplacement de la section de Rosario sur le
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- 636 HYDRAULIQUE DES GRANDS FLEUVES,
- Parana est la seule qui les ait réunies à un degré suffisant, quoique d'autres y aient partiellement satisfait.
- Avant d’analyser et de discuter les résultats des observations de cet ingénieur si dévoué à la science, il n’est pas inutile de donner une idée de la grandeur des phénomènes que présente en certains endroits le magnifique fleuve du Parana, ce puissant tributaire du bassin de la Plata.
- Nous nous bornerons à choisir dans la description qu’il en donne quelques détails relatifs à la chute du Guavra située à la latitude de 24° et à laquelle s’arrête la navigation du fleuve. Il l'emprunte à des documents déjà publiés.
- En 1863, Lopez, le dictateur du Paraguay, avait envoyé un officier de son armée, nommé Domingo Platino, avec un détachement, pour reconnaître le cours du Parana vers les confins de cet état. Après avoir surmonté de nombreuses difficultés et éprouvé de grandes privations, cet officier parvint à la grande chute du Guavra et en donna la description suivante :
- « La chute de Guavra est à H00 kilomètres environ deCor-« rientes, sur le Parana et le bruit qu’elle produit, semblable à « celui du tonnerre, peut être perçu à une distance de 48 kilo-« mètres. À 3 kilomètres, ce bruit est d’une telle intensité qu’il c est difficile de s’entendre parler. Près de la chute elle-même, il t est impossible de percevoir la voix; tous les sons se perdent « au milieu du bruit assourdissant que produit le choc des « vagues. Ce n’est pas un seul jet vertical qui cause ce bruit. Il « est dû à la rencontre d’immenses lames se brisant contre un , « barrage vertical de granit, qui rétrécit et réduit la largeur « ordinaire du fleuve à 70 mètres seulement. La différence des « niveaux d’amont et d’aval peut être d’environ 20 mètres. On « nous a assuré, ajoute-t-il, que les habitations voisines de cette « chute ont été abandonnées, par suite de ce bruit qui assour-c dissait la population. »
- Tout en faisant la part des erreurs que cet observateur peu instruit a pu commettre, quant aux distances et aux mesures, M. Revy fait remarquer que cet officier, sachant que toute altération grave de la vérité pouvait lui attirer la vengeance de son implacable chef, a dû, au moins, rapporter aussi exactement que possible ce qu’il avait vu. Il ajoute que des explorateurs plus
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- LE PARANA, L'URüGüAY, BASSIN DE LA PL ATA. 687 inslruits ont fixé à 450 kilomètres la distance de la chute à Cor-riantes et non à \ 100 kilomètres comme le pensait Ptatino, ce qui du reste n’infirme pas sérieusement son récit.
- Une Commission de délimitation des frontières a d’ailleurs visité en 1788 cette chute prodigieuse, connue aussi sous le nom de Maracaju et Azara; l’un des Commissaires, en a donné la description suivante :
- a Qu’on se figure, dit-il, une immense cascade digne d’exercer « l’imagination des poètes: c’est celle du Parana, qui, dans cette « localité, à une distance de \ 400 kilomètres environ de son « embouchure fournit à elle seule plus d’eau que tous les grands « fleuves de l’Europe réunis et qui, près de sa chute, a une lar— « geur de 4 200 mètres. Cette immense nappe d’eau est brusque-« ment réduite à un débouché de 60 mètres, dans lequel les « eaux se brisent avec une fureur indescriptible. Ces eaux ne a forment pas une lame verticale, mais se précipitent sur une « sorte de plan incliné à 30°, formant une chute nette de 17 mètres <r dans le sens vertical. Le nuage de poussière d’eau produit par « le choc du liquide sur les parois du canal de granit et contre « les rochers qui se dressent au milieu du courant, forme une « colonne de vapeur visible à plusieurs lieues de distance, à « travers laquelle on aperçoit de nombreux arcs-en-ciel. Une « pluie continuelle, produit de la condensation, tombe aux « alentours; le bruit de la cascade est entendu à plusieurs lieues a de distance et le sol tremble dans son voisinage. »
- M. Revy fait remarquer que ces deux récits d’observateurs différents, inconnus l’un à l’autre, ne sont point contradictoires et se confirment, réciproquement, sauf en quelques détails, et il explique que Platino a pu donner les distances qu’il a indiquées en mesure métriques, parce que Lopez son chef et dictateur, avait été élevé en France et en avait contracté en partie les usages. Il n’y avait toutefois pas puisé les sentiments d’humanité.
- Sans emprunter de plus longs détails à la description et aux renseignements historiques et géologiques, fort intéressants, que contient, sur la contrée encore si peu connue qu’arrose le Parana, l’ouvrage de M. Révy, nous nous attacherons aux questions principales qu’il s’est proposé d’étudier et à l'examen des résultats de ses observations.
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- Observations exécutées sur le Parana. — Pour les expériences exécutées sur ce puissant affluent de la Plata. M. Révy en a remonté le cours jusque auprès de la ville de Rosario, dans la province de Santafé, de la Confédération argentine, afin de trouver une station où l’action de la marée était nulle ou insensible.
- Procédant, comme il l'avait fait dans le bassin de la Plata et à l'aide des mêmes moyens d’observation, il s’est d’abord particulièrement attaché à l’étude des vitesses des filets fluides, voisins de la superficie et situés à différentes distances des rives.
- La profondeur de la section transversale sur laquelle il opérait, allait en croissant régulièrement depuis zéro jusqu’à 22 mètres, selon une pente d’environ 0®.02 par mètre, sur une largeur de plus d’un kilomètre. La section totale avait 1,485 kilomètre de large.
- Le tableau suivant donne ces profondeurs à la date du 24 janvier 1871.
- Sondages exécutés le 24 janvier 1871 sur le Parana à la Station de Rosario.
- \ NUMÉROS D'ORDRE.
- distances
- A LA RIVE 1>E DÉPART.
- PROFONDEUR
- EX MÈTRES.
- 2
- 3
- 134.8 223.0 303.0 406.0 322.0 66:'.0 762.0 80*.0 Oi.H.0 10 9.0 IO70.0 1 l.SO.O !1 -I080.0
- sTos
- 9.26
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16 17
- i
- 3
- »•
- 7
- S
- il.:." 12.84 14.94 16.36 I 7 . '.!• 17.71 1S.02 21.20 21.96 7.44 20.86 21.63
- 17
- C
- 21.98
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- LE PARANA, L'URUGUAY, BASSIN DE LA PLATA. 689 Les vitesses voisines de la superficie ont été dé ter mi nées en neuf sut ions situées à des distances de l'origine du profil, indiquées en même temps dans le tableau suivant :
- En représentant les résultats consignés dans ces deux tableaux par une construction graphique, dont les abscisses sont les profondeurs d’eau et dont les ordonnées sont ies vitesses près de la superficie, Ton reconnaît que, dans la station d’observation ces vitesses croissaient à peu près proportionnellement aux profondeurs d’eau.
- Dans cette station de Rosario sur le Parana la relation des vitesses avec la profondeur serait Y“ en 1" =0.073 H“.
- Il est évident d’ailleurs que le rapport de la vitesse, à iD.22 au-dessous de la superficie à la profondeur d’eau, dépend dans chaque cas de la pente et de la nature du lit, et que les conclusions que l'auteur tire de ses observations ne s'applique»! qu'aux cas où les conditions d'uniformité de largeur et de pente qu’il a recherchées sont réalisées, mais la conséquence générale qu’il a déduite de ses observations faites sur le Parana à la station de Rosario n’en est pas moins remarquable et il serait fort important quelle fût vérifiée pour d'autres fleuves.
- A l’appui de cette conclusion M. Revy fait remarquer que la vitesse d’un cours d’eau, parvenu à l’état de permanence et de calme apparent, dépend de la pente du lit et des résistances, parmi lesquelles celle des parois exerce une influence prépondérante, déterminée par l'étal des surfaces et non par la profondeur d’eau, et que par conséquent, lorsque la pente du lit est
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- sensiblement la même sur toute la largeur d’une section, cette influence retardatrice des parois a sur le mouvement d’une tranche longitudinale, de largeur donnée, d’autant moins d’effet que la masse de cette section sollicitée par la gravité est plus grande ou que la profondeur d’eau est plus considérable, attendu que le travail moteur de la pesanteur est proportionnel au produit de la peute par le poids de la tranche en mouvement, lequel l’est lui-même à sa profondeur.
- Si des considérations et des conclusions de cet ordre n’ont pas encore été mises en lumière par les hydrauliciens, c’est que jusqu’ici aucun d’eux n'a opéré dans des conditions semblables à celles qu’a choisies M. Revy et que presque tous les résultats que nous possédons n’ont été obtenus que sur des canaux de petites dimensions ou sur des cours d’eau à pentes variables, même dans le sens transversal.
- Cependant on ne saurait dissimuler que la conséquence que l’auteur a cru pouvoir tirer des observations qu’il a faites à la station de Rosario a besoin d’être vérifiée sur d’autres grands fleuves pour être considérée comme suffisamment établie.
- M. Revy, dans la discussion des résultats de ses observations dit, qu’au 24 janvier, jour des expériences des vitesses de superficie, l’aire de la section de Rosario était de 184 858 pieds quarrés ou 17173“*, et d’après la représentation graphique de la relation des vitesses de superficie et des profondeurs d’eau la moyenne de ces vitesses serait d’environ 160 pieds en une minute ou 0“.816 en ' une seconde.
- 11 est à regretter que l’auteur n’ait pas déterminé, pour la section de Rosario, la vitesse moyenne générale dans cette section, par-le procédé qu’il avait lui-même indiqué, ce qui ne lui a pas permis de calculer le volume d’eau débité en ce point par le Parana.
- Observations faites sur C Uruguay. — Cette rivière, l'un des affluents du Parana, paraît être d’un débit fort variable. A certaines époques de l’année c’est un fleuve magnifique, rival du Parana, dans d’autres elle ne semble plus être qu’un cours d’eau insignifiant, par rapport à celui-ci, dont le produit ne s'abaisse jamais notablement au-dessous de son débit moyen. En un mot,
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- LE PARANA, L'DRÜÛÜAY, BASSIN 1>E LA PLATA. G9I le Parana est le type du grand fleuve, l’Uruguay est celui d'un immense torrent.
- L’auteur a choisi pour ses observations un emplacement désigné sous le nom du Salto-Chico dans l’état oriental du Paraguay, à environ un mille (1 609 mètres), en aval de la ville du Salto, située elle-même à 9 milles {14481 mètres) de la grande chute de l’Uruguay nommée Salto-Grande. Ce lieu est à 200 milles (322 kilomètres) environ du confluent de l’Uruguay dans le bassin de la Plata et parconséquent à l’abri de l’influence des marées.
- Le lit de la rivière est encaissé entre des rives élevées, et rectiligne sur plusieurs milles de longueur. La rive gauche est à peu près verticale, celle de droite a une pente d’environ £ à }.
- Les observations ont été conduites comme les précédentes et les résultats sont résumés dans les tableaux suivants :
- Sonduyes exécutés le 2 février 1871 sur VUruguay, à la station de de Salto Chico.
- Les vitesses voisines de la superficie à 4 p>*«* (1*.20) ont été
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- déterminées dans neuf stations à des distances de la rive indiquées dans le tableau suivant :
- En représentant graphiquement les résultats de ces observations par une figure dont les abscisses sont les distances à la rive et dont les ordonnées sont les vitesses, l’auteur conclut de ces expériences sur l’Uruguay, comme de celles sur le Parana, que les vitesses de superficie varient à peu près proportionnellement à la profondeur d’eau.
- Mais la pente du lit de l'Uruguay étant, à la station de Salto-Chico, plus grande que celle du Parana à Rosario, le rapport des vitesses aux profondeurs y est aussi notablement plus considérée.
- Le tracé donne, pour la formule qui lierait la vitesse des filets situés à I *.22 au dessous de la superficie à la profondeur d’eau, la relation approximative en Ya'=O.I6 H*.
- Il convient toutefois de faire remarquer que les circonstances n’ayant pas permis à M. Revv de prolonger ces dernières expériences autant que celles qu’il avait exécutées sur le Parana, et les profondeurs étant beaucoup moins considérables et surtout moins variées, la conclusion à laquelle il est arrivé à Salto-Chico ne peut être regardée que comme une vérification approximative de ses précédents résultats, et que ces nouvelles expériences n’auraient pas suffi pour l’autoriser.
- Conclusions. — Il est fort à regretter que l'auteur des expériences que nous avons cherché à analyser dans cette note àit été obligé de les interrompre et n’ait pu leur donner tout le dé-
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- LE PARAXA, L'URCGÜAY, BASSIN DF. LA PLATA. 193
- veloppement qu’il avait en vue, surtout en ce qui concernait le Parana et l’Uruguay.
- I! parait résulter de ses études que, dans les grands fleuves et lorsque la pente de leur lit est sensiblement la même sur toute leur largeur et sur une certaine étendue, la vitesse à une faible distance de la superficie est dans un rapport à peu-près constant avec la profondeur d'eau; cette conséquence qui n’avait jusqu'ici encore été établie, crovons-r.ous, par aucune observation faite dans des conditions aussi larges, est importante et n’a rien d’ailleurs de contradictoire avec les faits connus.
- On sait, en effet,-que dans les fleuves, tels que le Rhin et le Rhône la partie du courant où la vite=se est la plus considérable est aussi celle de la plus grande profondeur; ce qui justifie fcx-pression de Thalweg qui, pour les hydrauliciens, désigne â la fois l'emplacement de la plus grande vitesse et celui de la profondeur maximum.
- S’il est vrai aussi que la vitessse de fond soit moindre que celledesuperlicie, il ne s’en suit pas, comme l’auteur l'admet, que cette dernière vitesse soit la vitesse maximum. Ses observations relatives aux vitesses de superticie n’ont été faites, comme on l'a vu, qu’à une profondeur de 1TC.2*2 au-dessous de la surface et l’on sait déjà, par des expériences précises, aussi bien que par la pratique de la navigation fluviale, que la vitesse maximum se trouve toujours à une distance de la superficie, qui doit d'ailleurs dépendre de la pente générale et de la nature du lit, en même temps que de la profondeur d’eau.
- Si quelque observateur entreprend sur les grands fleuves desre-cherches analogues ù celles de M. Revy, il nous parait indispensable qu’outre l’emploi du moulinet de Woliemann il ait recours, pour la mesure des vitesses en des points voisins de la superficie aux autres instruments connus, tels que letubejaugeurde Darcv. L’emploi de cet instrument aurait en outre l’avantage de fournir un moyen de tarer le moulinet lui-même, qui resterait employé pour les observations à faire à de grandes profondeurs.
- Quoi qu’il en soit des réserves qu’il nous paraît prudent de faire sur les conclusions que M. Revy a cru pouvoir formuler, d'après ses expériences, il n’en a pas moins, à nos yeux, le mérite
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- m HYDRAULIQUE DES GRANDS FLEUVES,
- considérable d'avoir osé s’attaquer aux plus grands fleuves connus et surtout d’avoir donné le modèle d’une excellente organisation du matériel, du personnel et de l'ensemble des dispositions qu’il convient d’adopter en pareil cas. Il ne lui a manqué qu’un complément d’instruments, faciles à se procurer aujourd'hui et le temps, cet élément indispensable de toute œuvre humaine.
- L’attention des ingénieurs est désormais appelée sur ces grandes questions d’hydraulique auxquelles les ravages causés il y a quelques années par la Loire et par le Rhône et surtout les catastrophes plus récentes des inondations de la Garonne donnent un intérêt si grand.
- Les immenses fleuves qui parcourent les deux Amériques offrent à des études expérimentales de ce genre un champ trop fécond de découvertes et d’observations pour que nous ne croyions pas devoir le signaler aux amis de la science dans ces vastes contrées.
- Au Nord, la puissante république des États-Unis, où de si généreux efforts et de si grands sacrifices sont libéralement faits pour propager les connaissances de tous genres, tiendra, il faut l’espérer, à honneur de faire compléter les travaux que quelques-uns de ses plus habiles ingénieurs ont çiêjà entrepris et publiés.
- Au Sud, un souverain que l’Académie des sciences de France s’honore de compter parmi ses membres et qui met au premier rang des progrès civilisateurs que poursuit son gouvernement le développement des voies de communications, n’hésitera pas, on n’en saurait douter, à faire continuer les études déjà entreprises par ses ordres sur l’Amazone et sur le Madeira.
- La lumière que de semblables recherches jetteront sur le régime des plus vastes cours d’eau du monde, en faisant mieux connaître les lois des mouvements de leurs eaux, permettra aux ingénieurs d’aborder avec plus de sûreté l’étude des travaux d’art destinés à prévenir des catastrophes comme celles qui viennent de dévaster nos départements du Midi et qui ont provoqué de la part des amis de la France les généreuses marques d’une sympathie dont elle saura se montrer reconnaissante.
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- ÉTUDE DES PYRITES
- EMPLOYÉES EN FRANCE
- A LA FABRICATION DE L'ACIDE SULFURIQUE Par MM. Aimé GIRARD ct Bexri MORIN.
- INTRODUCTION.
- Les pyrites que l’industrie française destine à la fabrication de l’acide sulfurique proviennent, pour les neuf dixièmes, de notre sol. Les plus célèbres sont celles de Sain-Bel et Sourcieux, dans le Rhône; de Saint-Julien deValgagnes, du Soulier, etc., dans le Gard ; de Soyons, dans l’Ardèche.
- Les minerais de môme nature, que l’étranger nous fournit et dont l’importation ne représente guère que le dixième de la consommation nationale, proviennent, pour la plus grande partie, de la Belgique ; on les connaît sous les noms de pyrites de Theux et de Vedrin; enfin, à ces pyrites viennent se joindre, dans le sud-ouest, quelques minerais provenant du nord de l’Espagne; dans le nord, une pyrite cuivreuse, récemment importée de Wignoës, en Norvège.
- La consommation des pyrites est considérable dans notre pays; elle s’élève, aujourd’hui, au chiffre annuel de 480000 tonnes. Quelques années ont suffi pour atteindre ce chiffre; il était, il y a dix ans, moitié moindre de ce qu'il est actuellement. C’est ce dont il est aisé de se rendre compte en consultant le tableau suivant, dans lequel nous avons résumé la production des principales mines de France, à dix années de distance, et joint au chiffre de cette production celui de l’importation étrangère aux mêmes époques.
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- ÉTUDE DES PYRITES.
- m
- lieux d'origine. IS5*.
- Saiu-Bel (Rhône}................. 00 000*
- Saint-Julien (Gard).... 19 000
- Diverses mines Ou Gard.. 10000
- Soyons (Ardèche)....... 310
- Importation............ Inconnu» nul* trts-faiblc
- Total....... «9 310
- Ces 178 400 tonnes représentent une valeur d'environ G raillions de francs.
- Le développement de notre industrie soudière» quoiqu’il ait été considérable, et même l’abandon presque total du soufre, jadis employé à la production de l’acide sulfurique, ne suffiraient pas à expliquer une augmentation aussi rapide; d'autres causes y ont contribué, parmi lesquelles il faut, en première ligue, placer l’emploi de l’acide sulfurique pour la fabrication des engrais chimiques et surtout des superphosphates.
- La France, du reste, n’a pas le privilège d’un semblable accroissement de consommation : dans tous les pays manufacturiers, on observe des progrès analogues, et même ce n’est pas en notre pays que ces progrès se mauUéstent avec le plus d'intensité.
- C’est ainsi que, par les raisons que nous venons d’indiquer, on a vu la fabrication de l’acide sulfurique, et par conséquent la consommation des pyrites, grandir en Angleterre avec une incroyable rapidité et tripler en quelques années, comme l’indique le tableau ci-dessous, où se trouvent rapportés les chiffres de l’importation dans ce pays :
- Lieux d’orl3iM. ISO*.
- Norvège........................ 16 087
- HolUn.-te...................... 12 751
- Belgique........................ 7 069
- Portugal........................ 118*89
- Espagne........................ 15 529
- Dlver»..................... 1065 ______________
- Total..... 170 990 517 626
- En Allemagne, en Belgique, etc., on constate également une augmentation dans la consommation des pyrites, augmentation
- 1. Les documente ont disparu lors de l'incendie du ministère de» Ünance».
- 1872.
- 7 1 663 5 682
- 180 329 257 *29 2521
- 120 000 2*000 C000 9 S00 18000 178*00
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- ÉTUDE DES PYRITES. «97
- qui, pour n’êlre pas aussi marquée qu'en Angleterre et eu France, n’en est pas moins digne d'attention.
- Cependant,.malgré la haute importance commerciale et industrielle que possèdent ces pyrites, dans lesquelles la fabrication des produits chimiques va chercher aujourd’hui sa matière première principale, leur étude n’a été jusqu’ici, en France du moins, l’objet d’aucun travail d’ensemble.
- Sans doute, les intéressés savent parfaitement quelle est la teneur en soufre des pyrites qu’ils emploient, et même l'habitude, aujourd’hui générale, d’acheter et de vendre ces minerais à l’analyse donne aux transactions commerciales dont ils sont l’objet une régularité dont la fabrication subit eusuite l'heureuse influence; mais c’est à ce point que se bornent les connaissances communément répandues, et l’on ne compte, en réalité, qu’un petit nombre de personnes sachant quelle est l’importance de nos gisements de pyrites, sachant aussi quelles sont les différences que ces pyrites présentent dans leur composition.
- Cette composition, cependant, possède, au point de vue du travail manufacturier, une grande importance, et quand on brûle une pyrite, c’est chose absolument insuffisante que de connaître la proportion de soufre que cette pyrite contient; c’est chose essentielle aussi de savoir quelle est la proportion, non pas de toutes les matières étrangères au fer et au soufre qu’on y rencontre, mais au moins d’un certain nombre d’entre elles.
- Parmi ces matières étrangères, en effet, il en est qui, par leur présence et surtout par leur quantité, exercent sur la qualité de l’acide produit et sur son rendement une influence marquée.
- Cette influence, on en retrouve encore la trace dans la pureté plus ou moins grande du résidu fourni par la combustion, dans ces pyrites grillées qui sont appelées à jouer, comme minerai de fer, un rôle important, et dont l’utilisation doit permettre à ia fabrication actuelle de lutter avantageusement contre les procédés basés sur la décomposition directe du sel par le bicarbonate d’ammoniaque.
- Au premier rang, parmi ces matières étrangères, se rencontre l’arsenic; brûlé en même temps que le soufre, il se volatilise à l’état d’acide arsénieux, et vient, pour la plus grande partie du moins, se dissoudre dans l’acide sulfurique obtenu, pour ensuite
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- 693 ÉTUDE DES PYRITES.
- se disséminer dans tous les produits chimiques à la fabrication
- desquels cet acide doit concourir.
- Quelquefois, la quantité en est si considérable que les manches de départ de l’acide sulfureux s'en trouvent encombrées, et que, de ces manches, le manufacturier est obligé de retirer, de temps en temps, de véritables masses d’acide arsénieux.
- La gangue à laquelle la pyrite est associée est également importante à considérer; pour quelques-uns de nos minerais, cette gangue est essentiellement calcaire, si bien que, au cours de la combustion, le carbonate de chaux, se décomposant sous l’influence des acides sulfureux et sulfurique produits par l’oxydation du soufre, se transforme, pour la plus grande partie, en sulfate de chaux ; de là un double inconvénient : d’une part, une perte notable de soufre qui se trouve ainsi immobilisé à l’état inutile pour la fabrication, et qui, en môme temps, impose à la pyrite grillée une composition telle qu'elle devient impropre aux opérations métallurgiques; d’une autre, la production équivalente d’une masse d’acide carbonique qui, pénétrant dans la chambre, retarde les réactions gazeuses et rend plus difficile la marche des appareils.
- Parmi les matières calcaires que cette gangue contient figure encore le fluorure de calcium, que l'on néglige trop souvent, et dont la présence a cependant des conséquences sérieuses. Décomposé, en effet, dans le four môme, par l’acide sulfurique formé, le fluorure donne naissance à un dégagement d’aeide fluorhy-drique; celui-ci vient alors se dissoudre dans l’acide des chambres et en altérer la qualité. En outre, des accidents graves peuvent, en fabrication même, résulter du mélange du fluorure de calcium à la pyrite; nous nous contenterons d’en citer un exemple. Dans une de nos principales usines du Midi, une batterie de chambres avait été, il y a quelques années, installée avec les perfectionnements les plus récents. Parmi ces perfectionnements, on avait adopté, pour la distribution de l’acide nitrique, le système des goulottes en verre formant cascade, primitivement employé à Lyon. Dans les premiers jours, le fonctionnement de la batterie fut excellent; mais bientôt il se modifia d’une manière fâcheuse, puis devint tout à fait défectueux, et l’on vit, enfin, la chambre où s’élevait l’appareil de distribution se percer au plancher. On reconnut alors que cette mauvaise marche d’abord,
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- ÉTDDE DES PYRITES. C9D
- celle destruction de la chambre ensuite, étaient dues à l’attaque de la cascade de verre qui, au contact de l’acide fluorhydrique provenant du fluorure contenu dans la pyrite, s’était partiellement dissoute, puis etfondrée sur le plancher de la chambre qui, de cette façon, se trouvait exposé à l’action directe de l'acide nitrique liquide qu’on y faisait pénétrer.
- Les considérations qui précèdent ont depuis longtemps frappé les chimistes de l’Angleterre et de l’Allemagne, et il suffit de consulter les ouvrages techniques publiés dans ces contrées pour trouver des renseignements complets sur la nature et la composition des pyrites qui y sont destinées à la fabrication de l’acide sulfurique. Il n’en est pas de même en France, où l’on ne rencontre , à ce sujet, que des notions éparses et incomplètes. Il nous a semblé qu’il y avait là une lacune utile à combler, et c’est mûs par ce sentiment que nous avons entrepris l'étude complète et détaillée de la question.
- Nous avons visité les principales mines de pyrites de France et les manufacturiers auxquels ces mines appartiennent: la Compagnie de Saint-Gobain, Chauny et Cirey, MM. Merle et Cie, etc., ont bien voulu nous fournir sur leur importance toutes les données statistiques de nature à intéresser l’industrie. Dans les mines mêmes, nous avons, à des profondeurs différentes et à tous les points remarquables, prélevé des échantillons d’origine certaine, et, enfin, nous avons soumis ces échantillons à une analyse attentive.
- Cette étude aura, nous l’espérons, quelque utilité pratique; cependant, nous désirons que l’on ne s*v trompe pas, c’est au point de vue chimique et manufacturier qu’elle a été principalement conduite, et le point de vue géologique, examiné très-sommairement, n’y a pris qu’une importance tout à fait secondaire.
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- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES PYRITES FRANÇAISES.
- Les pyrites, ou sulfures de fer natifs, propres à fournir par ieur combustion de l'acide sulfureux, se rencontrent, en France, dans un grand nombre de localités; mais la plupart de ces gisements sont, en réalité, sans valeur industrielle, et c’est, en somme, à deux groupes principaux que s’adresse exclusivement notre fabrication de produits chimiques. L’un, de beaucoup le plus considérable, le plus anciennement exploité également, est le groupe du Rhône; l’autre, moius important, mais plus nombreux, est le groupe du Gard et de l’Ardèche.
- Le premier de ces deux groupes (fig. 1, pl. 79) est situé dans le départementdu Rhône, a gauche et à droite de la petite rivière de Brevenne, qui, prenant sa source dans les montagnes du Lyonnais, traversant ensuite le département du RhôneduS.-O.auX.-E., vient enfin, un peu au-dessous de Yillefranche, se jeter dans la Saône. Sur sa roule, cette rivière rencontre, dans la région qui nous occupe, les petites villes de Sain-Bel et de l’Arbresîe, laissant Chessy sur sa gauche etSourcieux sur sa droite. De là, pour les pyrites provenant de ce groupe, les noms de pyrites de Chessy, de Sain-Bel, de Sourcieux, etc., noms auxquels on substitue quelquefois celui de pyrites des Perret, rappelant ainsi les travaux des habiles manufacturiers auxquels l’industrie des produits chimiques doit, non-seulement l’exploitation de ces riches gisements, mais encore l’introduction définitive des pyrites dans la fabrication de l’acide sulfurique.
- Le groupe pvriteux du Rhône occupe la partie centrale de deux concessions, dont l’étendue est d’environ 40 kilomètres carrés, et l’on y distingue le gisement de Chessy, situé sur la rive gauche de la Brevenne, et le gisement de Sain-Bel ou de Sour-. cieux, situé sur la rive droite; l’un et l’autre se développent parallèlement à la rivière, en suivant une direction N.-E. nettement prononcée.
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- Exploités depuis une époque reculée pour le cuivre que contenait la pyrite de Sain-Bel, et surtout de Chessy, abandonnés vers 1830 lorsque les minerais riches en cuivre eurent disparu, repris en 1839 par la maison Perret et fils, de Lyon, qui, depuis six ans déjà, avait résolu le problème industriel de la combustion des pyriies, exploités alors par cette maison comme minerais de soufre d’une qualité exceptionnelle, ces gisements appartiennent aujourd’hui à la Compagnie de Saint-Gobain, Chauny et Cirey, avec laquelle MM. Perret frères ont fusionné il y a quelques années.
- La production de ces gisements est extrêmement considérable-, en 1874, elle s’est élevée à 120000 tonnes, c’est-à-dire qu’elle a suffi aux deux tiers de la fabrication des produits chimiques en
- Le groupe du Gard et de l’Ardèche donne lieu à une production beaucoup moindre; les gisements qui y sont exploités sont moins importants, mais ils sont plus nombreux.
- Tous, et c’est là un fait à coup sûr remarquable, se développent, dans le département du Gard, suivant une ligne presque droite et dont la direction N.-E. est, à peu de chose près, la même que celle du groupe du Rhône.
- Celle ligne, ainsi que le montre la carte (fig. 2), commence au S.-O. d’Alain à Pallières, passe à la Baraqueue des Adams; puis, au-dessus d’Alais, se continue en passant par le Pin, Saint-Martin, Saint-Julien de Valgagnes, Saint-Florent et Meyrannes.
- En dehors du département du Gard, elle se prolonge, toujours dans la même direction, à travers le département de l’Ardèche, en passant par Joyeuse, Privas, Soyons, Saint-Peray, et venant, enfin, échouer à Tout-non.
- Cette direction constante, parallèle à celle des gisements du Rhône, est-elle toute fortuite, ou bien résulte-t-elle d’une loi géologique? C’est là une question que nous ne saurions résoudre, et après l’avoir signalée nous nous contenterons de la livrer aux réflexions des hommes compétents.
- Les divers gisements du Gard et de l’Ardèche que nous venons d'indiquer sont loin d’avoir les uns et les autres une égale importance; parmi ces gisements même, il n’en est que deux, on
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- peut le dire, qui jouent dans l'approvisionnement de nos fabriques un rdle considérable; ce sont : le gisement de Saint-Julien de Valgagnes, situé dans le Gard, à quelques kilomètres d'Alais, et le gisement de Soyons, dans l’Ardèche, sur la rive droite du Rhône, en face de Valence. Tous deux appartiennent à MM. H. Merle et Cie.
- Le premier a fourni, en 1874, 24000 tonnes de minerai; le second près de 40000 tonnes; soit, è eux deux, un peu plus du dixième de la consommation française.
- Parmi les autres mines de ce groupe, il convient de citer encore celle du Soulier, située dans la commune de Saint-Martin de Valgagnes, à 3 kilomètres et demi au X.-E. d'Alais; cependant l’importance de cette mine semble, depuis quelques années, être dans une voie décroissante; elle a fourni jadis jusqu’à 10000 tonnes, mais celte production est aujourd’hui considérablement réduite.
- Ce groupe renferme, en outre, les gisements peu développés de Pallières, de Panissière, de Saint-Florent, de Maraval, des Adams, de Saint-Félix, etc., dont les uns produisent quelques centaines de tonnes chaque année, dont les autres sont à peu près épuisés, du moins aux niveaux actuels, dont plusieurs, enfin, sont en ce moment inexploités par suite des difficultés qu’y présente l'extraction de la pyrite.
- Enfin, en dehors de ces deux groupes, on connaît encore, en France, quelques gisements pyriteux dignes d’attention, mais dont la valeur industrielle est bien faible à côté de celle des gisements que nous venons de faire connaître; tels sont les gisements non exploités jusqu’ici du département de l’Ariége, aux Cabanes, près de Vic-Dessos, à Miclos, à Cadarcet, à Olux sur la frontière d’Espagne, etc. ; tels sont encore les gisements de pyrites de Fra-mont, dans les Vosges, etc.
- En résumé, et si surtout l’on se place au point de vue industriel , on reconnaît bientôt que c’est, d’une part, des pyrites de Sain-Bel, d’une autre, des pyrites de Saint-Julien, du Soulier et de Soyons qu’il convient de s’occuper. Si, en effet, on laisse de côté les 48 à 20000 tonnes de pyrites importées par la Belgique,
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- et aussi, en faible proportion, par l’Espagne et la Norvège, on voit, d’un côté, les pyrites de Sain-Bel se répandant sur toute la France pour alimenter les deux tiers de nos usines, tandis que, d’un autre côté, les usines de Marseille et généralement du Midi s’approvisionnent aux mines du Gard et de l’Ardèche, que nous venons de citer. Quant aux autres gisements que nous avons tout à l’heure rapidement passés en revue, c’est à peine s’ils fournissent au total quelques milliers de tonnes; ils sont, d’ailleurs, très-variés dans leur allure, et pour ces deux causes, c’est chose inutile, croyons-nous, que d’en faire une étude approfondie. Aussi, est-ce uniquement sur les gisements du Rhône, sur ceux de Saint-Julien, du Soulier et de Soyons que nous concentrerons notre attention. Nous aurons ainsi largement satisfait à notre programme, car sur les 160000 tonnes de pyrites qui, l’année dernière, ont été extraites des mines françaises, ces quatre gisements en ont, à eux seuls, fourni 134 000 euviron.
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- PTEITES DU RHÔNE OU DE SAIN-BEL.
- Dans le département du Rhône, ainsi que nous l'avons tout à l’heure indiqué sommairement, on rencontre, au milieu des schistes qui forment la vallée de la Brevenne, des gisements de pyrite de fer d’une importance sans égale.
- La zone dans laquelle ces gisements se trouvent compris est composée de schistes argilo-siliceux, appartenant à la formation silurienne, et orientés dans la direction S.S.O.-N.N.E; sa largeur peut être estimée à 6 ou 8 kilomètres*. Elle est limitée, au S.-E., par la chaîne de granit et de gneiss d’Jzeron et de Saint-Bonnet; au N.-O., par un massif granitique formé des contreforts du Sauvage. Au sud, la zône est étranglée presque complètement par le
- 1. C’est à la libéralité de la Compagnie de Saint-Gobain et & l'obligeance de l'habile ingénieur de Sain-Bel, M. Drilton, que nous devons les renseignements relatifs à la situation géologique de ces mines.
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- rapprochement des deux massifs granitiques; cependant, on a pu en constater le prolongement au S.-O., sur une longueur de près de 13 kilomètres, à TE. du bassin houiller de Sainte-Foy; vers le N., elle s'épanouit brusquement, mais disparaît bientôt, en plusieurs points, sous des grès argileux et des calcaires àgry-phées arquées, appartenant à des îlots détachés du jurassique du Rhône.
- L’inclinaison des schistes est partout très-forte ; le plus souvent elle se rapproche de la verticale; cependant, ceux du S.-E. plongent un peu au N.-O., tandis que ceux du N.-O. plongent de la même quantité au S.-E. ; leur direction générale est celle de la vallée.
- Dans celte bande schisteuse apparaissent deux lignes principales de gisements pyriteux; la première, située sur la rive gauche de la-Brevenne, est connue généralement sous le nom de gisement de Chessy;.la seconde, située sur la rive droite, porte le nom de gisement de Sain-Bel ou de Sourcieux.
- La coupe ci-jointe(iig. 3), faite par 31. Drillon, transversalement à la direction générale, dans la partie méridionale de la zône, à l’échelle de \,vv pour les longueurs et de ^ pour les hauteurs, montre nettement de quelle façon ces deux gisements se présentent, d’abord par rapport à la rivière, ensuite par rapport au terrain de schistes argileux et siliceux dans lequel ils sont encaissés, terrain que limitent à gauche et à droite les masses de granit et de gneiss qui constituent d’un côté le chaînon d’heron, d’un autre, l’extrémité des contreforts du Sauvage.
- De ces deux ligues, dont la position géographique exacte se trouve indiquée sur la carte (fig. 1), la première n’est bien connue, en réalité, qu’à son extrémité nord; là, le gisement se confond avec l’ancienne mine de Chessy, qui, fournissant une pyrite de fer riche à 4 ou 3 pour 100 de cuivre, et des dépôts adventifs de carbonate et d’oxydule de cuivre, a été pendant de longues années exploitée pour l’extraction de ce métal; mais qui, aujourd’hui, à la suite de l’épuisement presque complet du minerai riche, ne donne plus lieu qu’à des travaux d'importance secondaire. Cependant, en dehors de la mine de Chessy proprement dite, mine dans laquelle d’ailleurs on-a reconnu, au-de*-
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- PYRITES.
- ÉTUDE DES
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- sous des travaux anciens» des filons de sulfure de fer, la présence de la pyrite a été constatée en plusieurs points sur la ligne générale du gisement, soit par des affleurements, soit par quelques travaux peu étendus. Elle parait y exister sous la forme de filons fie quelques mètres seulement de puissance. La longueur de ce gisement est très-considérable» elle atteint près de 10 kilomètres; mais, sauf quelques travaux de glanage» on n’y rencontre en ce moment aucune exploitation active.
- Malgré le peu d’importance relative que possède aujourd’hui le gisement de Chessy, il nous a paru intéressant de soumettre à l’analyse la pyrite, peu ou point cuivreuse, que ce gisement fournit surtout actuellement. Nous avons examiné deux échantillons, d’origine certaine, se présentant, l’un en fragments d’un jaune brillant, très-cristallisés; l’autre sous la forme de poudre, également cristallisée et très-brillante, constituant le déchet fourni par le concassage de la roche ; les résultats ont cté les suivants :
- Pyrite ferrugineuse de Chessy.
- Soufre................................ 47,34
- Fer.................................. 41.72
- Cuivre................................ 0,05
- Areenlc............................... 0;02
- Cangue (insoluble dan» les acides).... 10,T9
- Humidité............................... 0,08
- 48,57
- La deuxième ligne de gisement, située sur la rive droite de la Brevenne, possède, au contraire, au point de vue des pyrites, une importance capitale ; la longueur de cette ligne est à peu près égale à la longueur de la ligne de Chessy. Elle est coupée brusquement en son milieu par un barrage granitique, qui se relie au chaînon d’Izeron, barrage qui la sépare en deux parties, dont l’une, septentrionale, située dans la région de Fleurieux, n’a été l'objet d’aucune exploitation; dont l’autre, au contraire, méridionale, contient les mines actuellement exploitées.
- Au-dessus de ce barrage granitique, le gisement a été vérifié par quelques travaux de reconnaissance qui ont mis de la pyrite à jour, mais qui, jusqu’ici, n’ont pas été suffisamment développés pour permettre d’en constater l’importance.
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- Et c'est, en somme, dans le trapèze formé à l’O. par la Bre-venne, au N. par le barrage granitique de Sourcieux, à l’E. par le chaînon d'Izeron, au S. par un autre barrage granitique qui, se reliant au chaînon d’ïzeron, passe à Chevinay et étrangle, pour ainsi dire, la vallée, que se trouve concentrée toute l’exploitation. C’est de là que partent annuellement les 120000 tonnes de pyrites connues sous le nom de pyrites de Sain-Bel, et qui ensuite se répandent dans tontes les usines de France.
- Le gisement en exploitation se subdivise lui-même en deux parties; l’une qui, placée au nord, mesure environ 2 kilomètres de longueur et se dirige vers Sourcieux ; celle-là est parfaitement connue : l'autre, moins explorée, qui;, placée au sud, se dirige vers Chevinay; ces deux parties sont séparées par un étranglement stérile d’une centaine de mètres environ, et présentent, l’une par rapport à l’autre, une légère obliquité; ainsi, la partie nord se dirige N. 58° E., tandis que la partie sud se dirige N. 30° E. Ces variations de la direction générale, qui se retrouvent dans le prolongement de la ligne de gisement, paraissent avoir pour cause la présence du chaînon d'Izeron.
- L’une et l’autre de ces deux parties donnent lieu à une extraction considérable ; mais le gisement du minerai, comme aussi sa nature et sa composition, y diffère sensiblement.
- Si l’on se reporte au plan qui accompagne cet te étude (fig. 4)et qui reproduit une section horizontale du gisement de Sain-Bel, faite par M. Drillon, à 235 mètres au-dessus du niveau de la mer, ou bien, par rapport à la surface, à 64 mètres au-dessous du jour dans la région N., et à 121 mètres dans la région S., on reconnaît de suite que la partie septentrionale, c’est-à-dire la mieux connue, se subdivise en une série de filons sensiblement parallèles.
- Pour faciliter la lecture du plan, nous classerons ces filons en trois groupes séparés les uns des autres par des intervalles très-variables comme épaisseur.
- Le premier groupe, à l’O., s’étend sur toute la longueur de la région N.; il se compose de deux filons dont la puissance totale est d'environ 10 mètres. Le premier de ces deux filons, celui qui est le plus à l’O., se subdivise en deux parties sous le rapport de la qualité : une qui ne contient que de la pyrite de fer, l’autre qui contient une certaine quantité de cuivre. C’est de la dernière
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- partie de ce filou que les anciens exploitants tiraient le minerai cuivreux, et leurs travaux ont sillonné toute cette partie jusqu'à une profondeur de 130 mètres. Le deuxième filon ne fournit que de la pyrite de fer.
- Nous avons recueilli, sur place, des échantillons de l’un et de l’autre de ces filons, dont l'exploitation représente environ le ^ de la production totale des mines; ces échantillons ont été pris, le premier, provenant du filon non cuivreux, à 50 mètres de profondeur; le second, provenant du filon cuivreux qui à 10. forme le mur de la mine, à 40 mètres seulement.
- Tous deux se présentaient sous la forme de fragments à arêtes vives, de couleur grise à reflets jaunâtres et parsemés de points brillants. Soumis à l’analyse, ils ont donné les résultats suivants :
- Pyrites de Sain-Bel.
- Soofire..................... 37,89 40.62
- Fer......................... 29,92 39,07
- Colvre....................... 4,61
- Zioc......................... 6,36 »
- Arsenic...................... 0,06 0,0$
- Gangue (insoluble dao» Je* acides).. 21,2$ 13.02
- Humidité..................... 0,09 0,17
- On ne saurait s’empêcher d’être frappé de ce fait qu’au mur de la mine la pyrite de fer,;toute différente de ce que nous la verrons tout à l’heure être dans les parties centrales et au toit, se montre mélangée d’autres sulfures métalliques et notamment de sulfure de cuivre. La présence du sulfure de sine y est également importante à considérer; dans certains cas, en effet, la proportion de ce métal devient considérable ; c’est ainsi que nous l’avons vue s’élever à 20 pour 100 dans un échantillon provenant des mêmes filons, recueilli près du mur et à une profondeur considérable. Cet échantillon a fourni à l’analyse les nombres suivants :
- Sourr..........................
- Cuivre.........................
- Zine...........................
- Arsenic........................
- Gangue (iûvoluble dans les addts).
- Humidité.......................
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- Le deuxième groupe, à TE. du précédent,, a une longueur beaucoup moindre. Il comprend, dans sa partie la plus rapprochée du jour, à une profondeur de 50 mètres environ, une masse énorme, compacte et homogène de pyrite, désignée sous- le nom de masse du Pigeonnier, dont la puissance moyenne e9t de 20 mètres environ. A un étage inférieur, cette masse se subdivise en deux ou trois filons séparés; le minerai s’y montre formé de pyrite de fer contenant, en quelques points, des traces de cuivre.
- Le rôle joué par la masse du Pigeonnier dans l’exploitation:des mines de Sain-Bel est considérable; Aussi avons-nous eu; soin-d’en recueillir, sur place, deux échantillons représentant, aussi exactement que possible, la moyenne de la composition de la mine. Ces échantillons, pris à la profondeur de 50 ou 55 mètres, se présentaient sous la forme de masses compactes, moyennement friables, constituées par l’agglomération d’une multitude de petits cristaux brillants.
- L'auaiyse leur a assigné la composition suivante :
- Pyrites de Sain-Bel. — Masse du Pigeonnier.
- Soufre...........................
- Fer..............................
- Arsenic. ........................
- Gangue (iusoluble du-.* le* mW«). Humidité.........................
- La composition de cette pyrite qui, nous le verrons- tout à l’heure, est loin de représenter la première qualité des minerais de Sain-Bel, est cependant déjà fort remarquable ; on n’y voit figurer, en effet, ni calcaire ni fluorure de calcium ; l'arsenic ne s’y rencontre qu’en proportion trop faible pour être dosé, et on peut, en un mot, la considérer comme du sulfure de fer pur, associé à 10 ou d2 pour 100 de matière inerte ; c’est donc déjà une excellente matière.
- La nature de la gangue doit, à notre avis, fixer l’attention des géologues; disséminée, en effet, dans la masse tout entière qu’elle empâte, cette gangue est formée d'un mélange de matières siliceuses et de baryte sulfatée, mélange dans lequel le sulfate de baryte représente la partie dominante.
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- Dans la masse du Pigeonnier; on rencontre souvent de gros blocs dè pyrite agglomérés, pris dans une pâte pyriteuse, et laissant cependant entre eux des yides<qui quelquefois mesurent un volume de-plusieurs décimètres cubes. Cette disposition nous parait êtrede nature à jeter une certaine lumière sur la question encore controversée du mode de dépôt des-pyrites.
- APE. de la-masse du Pigeonnier, on trouve, enfin, le troisième groupe de la région N.; celui-ci eet plus réduit encore comme longueur que le second; il se compose de deux liions, désignés l’un sous le nom de filon Marset, l'autre sous le nom de filon Francisco; ce dernier formant à VE. le toit de la raine.
- Là; là pyrite se montre moins pure que dans la masse du Pigeon* nièr, et son impureté, par suite du mélange avec une quantité croissante de gangue, augmente au fur et à mesure qu'on, se rapproche du toit.
- C’est, du reste, ce que montre l'analyse d'un échantillon recueilli au filon Francisco, a 80 mètres de profondeur, échantillon se présentant sous la forme d’une masse grise à reflets jaunâtres, composée de :
- Pyrites de Sain-Bél. — Filon Francisco.
- Soa'w......................
- Fer........................
- Gangue (iasolable data Ica acide»}.
- Humidité...................
- La région sud des mines de Sain-Bel affecte une constitution plus simple que celle de la région nord. Le sel, tout d’abord, s’y relève brusquement de 70 à 80 mètres, et les filons affectant la même allure quant à leur partie supérieure, l'exploitation s’en trouve portée à un niveau plus élevé. Ici, le terrain a été beaucoup moins exploré que dans la région nord; jusqu’à présent, on n’y connaît que deux filons principaux, mais ces filons, l’un d'entre eux surtout, se présentent avec des dimensions tellement colossales, que les exploitants ont, pour le moment, considéré comme inutile de pousser plus loin les investigations. Ces deux filons, qui sont parallèles entre eux, sont désignés sous les noms
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- de filon tendre et de filon dur. Le premier, auquel* nous faisions allusion à l'instant, et qui, à lui seul, fournit près de la moitié de la pyrite de Sain-Bel, a la longueur de la région, mais il décroît, comme puissance, du nord au sud; le second, qui, sur le plan, ne se trouve indiqué que par sa partie méridionale, la seule considérée jusqu’ici comme exploitable, a la môme longueur, mais décroît dans le sens contraire. La puissance du premier est, en moyenne, de 25 à 30 mètres; elle atteint quelquefois 40 mètres; celle du deuxième, dans la partie représentée au plan, est en moyenne de 3 mètres ; elle en atteint quelquefois <0.
- C’est sur le premier de ces deux filons que nous avons surtout concentré notre attention ; c’est lui, en effet, qui fournit la pyrite la plus pure et qui en fournit la quantité la plus considérable. Il affecte la forme d’un énorme cône compact, sans subdivisions, dont la puissance, au voisinage du jour, n’est que de quelques mètres, mais va augmentant, jusqu’à 40 mètres quelquefois, au fur et à mesure que l’on atteint des profondeurs plus grandes. Cette masse, que l'on exploite en ce moment au moyen d’un puits désigné sous le nom de puits fiibost, est reconnue sur une longueur de près de 500 mètres et sur une hauteur de <20 mètres ; au-dessous, la masse se prolonge à des profondeurs encore inconnues; elle est divisée, selon celte hauteur, par trois étages qui sont simplement des galeries de niveau suivant le toit du filon ; ces étages sont à 58 mètres, 85 mètres et 122 mètres du jour.
- La masse de Bibost est, à coup sûr, la plus remarquable que l’on connaisse, non-seulement par son étendue, mais encore par sa pureté et par la constance de sa composition. C’est du sulfure de fer presque chimiquement pur, et cette pureté se retrouve dans presque toutes les parties de la masse; c’est ce que montre l’analyse des deux échantillons suivants, recueillis par nous, l’un au premier étage, à 50 mètres; l’autre à la base actuellement exploitée de la masse, c’est-à-dire à <35 mètres du jour.
- Pyrites de Sain-Bel. — Masse de Bibost.
- I" étage. 3* étage.
- Soufre................. 53,09 52,«
- Fer.................... 40,46 46,43
- Arsenic............traces faibles. traces très-faibles.
- Gangue................... 0,37 0,90
- Humidité................. 0,04 0,04
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- ÉTUDE DES PYRITES. 7H
- Cette pureté, l’absence presque complète d’arsenic et de gangue suffiraient déjà à établir une distinction entre la pyrite de la région N. et celle de la région S. ; mais on trouve, en outre, dans la nature même de la gangue, un autre élément de distinction. En effet, tandis que dans la gangue du Pigeonnier le sulfate de baryte prédomine, la gangue du minerai de Bibost se montre exclusivement composée de matière siliceuse, sans qu’on y puisse retrouver la plus petite quantité de composé barytique.
- Le seul inconvénient que présente le minerai de Bibost est sa friabilité; il se réduit en poudre avec une extrême facilité, avec une facilité telle qu’aujourd'hui la quantité de poussière extraite à Sain-Bel représente près de la moitié de la production totale. L’expérience démontre cependant que cette friabilité diminue au fur et à mesure que l’on avance en profondeur, si bien que, déjà, aux niveaux les plus bas, la proportion de poussière produite ne dépasse guère 30 pour 100 du poids total. D’ailleurs, cette pyrite est peu altérable, elle ne s’oxyde que difficilement à la température ordinaire, et, d’autre part, c’est chose aisée aujourd'hui que de brûler, au moyen de fours à dalles, et surtout au moyen des fours ingénieux de M. Michel Perret, les pyrites pulvérulentes.
- En résumé, les pyrites du Rhône sont caractérisées par la nature de leur gangue, essentiellement siliceuse ou barytique, par l’absence totale de composés calcaires, par leur faible teneur en arsenic, teneur telle que c’est seulement dans le filon extrême que nous avons pu l’apprécier quantitativement. La friabilité du minerai fourni par certaines parties du gisement leur constitue encore un caractère spécial ; mais ce qui surtout doit fixer l'attention, ce sont les dimensions colossales de ces gisements, gisements actuellement exploités sur plus de 5 kilomètres, dont la profondeur est encore inconnue, mais dont la masse peut, dès à présent, être estimée à plus de 12 millions de tonnes, c’est-à-dire à une quantité suffisante pour fournir à la fabrication française, pendant un siècle au moins, les 120000 tonnes de pyrites qu’elle demande actuellement aux mines du Rhône.
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- ÉTUDE DES PYRITES.
- III
- PYRITES DC DÉPARTEMENT DD GARD.
- Les pyrites que fournit le département du Gard diffèrent de celles que nous venons d’étudier, d’abord parla moindre importance des gisements, ensuite par la nature des terrains dans lesquels elles se trouvent comprises, enfin par leur composition et par celle- de la gangue qui les accompagne. Entre les unes et les autres, on ne rencontre, en réalité, qu’une seule analogie, et celle-ci réside dans la concordance que présente la direction des gîtes.
- Dans le département du Gard, en effet, la pyrite ne se montre pas, comme dans le département du Rhône, concentrée en un point unique et y formant d’énormes amas; on l’y rencontre disséminée en une série de points où elle constitue des masses beaucoup moins considérables et dont l’ensemble, ainsi que le montre la carte (fig. 2), s'allonge suivant une ligne presque droite, se dirigeant du S.-O. au N.-E., depuis Pallières, au S* d'Alais, jusqu’à Saint-Jean de Yaleriscle, sur une étendue de près- de-30 kilomètres. Cette direction, ainsi que nous l'avons déjà.fait remarquer, est également celle qu’affectent les gisements de Cbessy et de Sain-Bel. Il y a là une concordance sur laquelle il convient d’autant plus d’appeler l’attention, que c’est dans le prolongement de cette même ligne que l’on retrouve la pyrite, à Saint-Peray, à Soyons et à Tournon, dans l'Ardèche, sur la rive: droite du Rhôhe;
- Mais c’est à ce point que se borne l’analogie entre les deux gisements ; en effet, tandis que la pyrite du Rhône se trouve dans un terrain de gneiss et de granité,, associée à.des schistes, argilo-siliceuK, la pyrite du Gard se rencontre dans le trias, dans le lias*, au contact de ces deux formations, et enfin dans le terrain ooli-Ihique inférieur.
- On la rencontre ainsi disposée, tantôt affectant l’allure d’une couche régulièrement stratifiée, comme à Saint-Julien de Val-
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- gagnes, tantôt en filons ou amas irréguliers, comme au Soulier, tantôt, enfin, en rognons disséminés dans le minerai de 1er. De ces trois modes de gisement, les deux premiers ont seuls une importance réelle au point de vue de la consommation industrielle.
- En suivant la petite chaîne de montagnes qui, se dirigeant du S.-0. au N.-E., sépare, dans le département du Gard, le terrain hou il lier du terrain néocomien, on rencontre, pour ainsi dire, la pyrite à chaque pas, sur une longueur de 30 ou 40 kilomètres sa présence est, en général, accusée par des affleurements de fer hydroxyde, provenant très-probablement de la décomposition de la pyrite elle-même sous l’influence de l’air; à une certaine profondeur, le minerai de fer se trouve mélangé de parties pyri-teuses abondantes ; et enfin, le fer hydroxydé disparaissant complètement, on arrive à la masse même de pyrite-.
- Sur la ligne dont nous venons d’indiquer la direction, la présence de la pyrite a été reconnue en un très-grand nombre de points; mais, parmi ceux-ci, un petit nombre seulement correspond à des gites assez importants pour donner lieu à une exploitation régulière.
- Ces gîtes, èn suivant la direction S. O.-N. E., se présentent, dans l’ordre suivant, ainsi que le montre la carte (tig. 2) : Saint-Martin des Pallières, la Baraquelte des Adams, à 5 kilomètres d'Ànduze; puis, après avoiv franchi Alais, Saint-Jean du Pin, Saint-Martin de Yalgagnes et le Soulier, Saint-Julien de Yal-gagnes, Panissière, SainP-Florent et Meyrannes.
- Considérés sous le rapport du rendement, ces gîtes ont des importances très-diverses.
- Au premier rang, parmi eux, se- place la mine de Saint-Julien de Yalgagnes, appartenant à MM. II-. Merle et Gie; l'importance de ce gisement est facile à établir; en effet, la production annuelle de toutes les mines de pyrites du Midi réunies 'Gard et Ardèche) étant, chaque année, de 38 à 38 000 tonnes, la mine de Saint-Jôlien concourt à cette production pour près de 25000 tonnes à elle seule.
- 1. Les renseignements que nous donnons Ici sor la situation géologique de» principales mines du Gard sont dus à l'obligeance de MM. H. Merle el O*, et au savant concours de M. de Ricqlès, directeur de Saint-Julien, dont l'industrie déplore la perle toute récente.
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- La mine du Soulier, qui appartient à plusieurs intéressés, possède également une valeur digne d’attention. Jusqu’à ces dernières années, soumise à une exploitation régulière, elle a fourni de 6 à 10000 tonnes par an; mais l'exploitation s’en trouve aujourd’hui ramenée à des proportions beaucoup plus modestes.
- Quant aux autres gisements du Gard, la production en est extrêmement limitée, et c’est être large que de l'évaluer pour tous ces gisements, y compris le Soulier, à 5000 ou 6000 tonnes, aussi ne nous occuperons-nous pas de ces derniers, et donnerons-nous seulement notre attention aux gisements de Saint-Julien et du Soulier.
- Saint-Julien de Valgagnes. — Ce gisement est situé à 7 kilomètres environ, au N.-E. d’Alais ; surmontée d’un chapeau de fer hydroxydé, la pyrite s’y rencontre, dans l’étage oolithique inférieur, au contact du calcaire à encrines, entre l’oolithe moyen et le trias. La masse pyriteuse, ainsi que l’indiqueia coupe longitudinale (fig. 5), faite à travers le gisement par M. Ricqlès, affecte la forme d’un fuseau dont l’une des extrémités regarde le N. 15* E., et l’autre le S. 15° 0. Deux failles importantes, entièrement stériles, recoupent presque verticalement ce fuseau. La puissance de la masse varie de 12 mètres à 1 mètre; à 100 mètres de profondeur elle n’est plus que de 2",50; mais des travaux récents ont démontré que cette diminution en profondeur n’avait pas la régularité qu’on lui avait jusqu’alors attribuée. Une galerie de recoupe, en effet, entreprise récemment au niveau le plus bas de l’exploitation, a permis de constater une puissance de 7 mètres, bien supérieure, par conséquent, à la puissance constatée à certains niveaux moins bas. Un nouveau puits d’extraction que l’on fonce en ce moment, et qui doit recouper la couche à 170 mètres de profondeur, apportera bientôt, sur ce point capital, des renseignements certains.
- Lamine est desservie par deux puits, sur lesquels s’ouvrent des galeries placées à 32 mètres, 38 mètres, 44 mètres, 50 mètres, etc., et enfin à 87 mètres du jour; mais ce n’est pas seulement par ces galeries que l’exploitation se poursuit, et à la surface même du sol on extrait, à ciel ouvert, des affleurements, une quantité notable de pyrites.
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- La pyrite de Saint-Julien est caractérisée par la nature calcaire de la gangue à laquelle elle est associée ; le carbonate de chaux abonde de tous côtés dans la raine, et nous en avons pu rapporter de magnifiques cristaux transparents de chaux carbonatée mesurant? à 8 centimètres de longueur.
- A côté du calcaire, on rencontre dans la pyrite de Saint-Julien une certaine quantité de fluorure de calcium, quelquefois assez abondant pour être dosé, et des proportions d’arsenic relativement importantes. Enfin, elle contient encore une proportion, dans certains cas assez forte, de gangue insoluble dans les acides, formée d'un mélange de grès blanc et d’argile.
- Ces diverses circonstances donnent habituellement à la pyrite de Saint-Julien, et en général aux pyrites du Midi, une valeur commerciale moindre que celle des pyrites du Rhône, et cela malgré leur bonne teneur en soufre, c’est-à-dire en composé utile.
- Les échantillons que nous avons prélevés dans la mine de Saint-Julien ont été choisis tels qu’ils représentent la composition moyenne de la masse tout entière; dans le tableau ci-dessous nous indiquons à quelle profondeur ces échantillons correspondent:
- Pyrites de Saint-Julien de Val gagnes.
- AFFLEUREMENTS. i l 1*» Mreaa Si,™ Si,™ UR,: J
- «-MW. i
- 4915 4195 ! 44 13 42 87 au.
- Ter 43^24 38^46 ! 0,15 0 i 38*24 37*94 36,85
- Arxenic Carbonate de chaux... j triï 2,86 9Î69 |
- Carbonate de magnésie. | Sulfate de chaux : Fluorure de calcium.. l"()9 I Jg 1 trac’e*. z s
- Caugoe (insoluble dan» 2,48 8,29 ! 10,20 13,19 11,23 ?|
- ! Oxygène en excès.... Humidité » 1.33 j 3*90 | 1/74 L59 ! 0,38 0,57 |1
- 5 J
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- Ces analyses indiquent avec assez d’exactitude quelle est la composition normale du minerai de Saint-lulien ; cependant, nous devons ajouter que souvent aussi on rencontre des parties moins riches que celles dont l’analyse précède, parties que l’on trouve alors irrégulièrement distribuées aux différents étages<du gisement, et qui, sauf des cas exceptionnels, ne sont pas livrées au commerce. La composition la plus habituelle de ces parties moins riches est indiquée par l'analyse suivante :
- Soufre......................
- Per.........................
- Areenle.....................
- Carbonate de chaux..........
- Carbonate de magnésie.......
- Sulfate de chaux............
- Fluorure de calcium.........
- Gangue < insoluble d«o» les teldes).
- Oxygène en excès............
- Humidité....................
- Si l'on étudie avec attention les résultats que nous venons de rapporter, on est conduit à en tirer cette conclusion : que la richesse en soufre de la pyrite va en diminuant au fur et à mesure que l'on atteint des profondeurs plus grandes. Cette conclusion concorde, d'ailleurs, assez exactement avec les observations de la pratique1.
- La proportion d’arsenic indiquée par nos analyses est relativement considérable., lorsqu'on la compare aux traces le plus souvent non dosables que contiennent les pyrites de Sain-Bel ; elles atteignent, en effet, et quelquefois dépassent C’est là évidemment une cause d’infériorité, et cette came, comme aussi celle qui consiste dans la nature calcaire de la gangue, exercent une influence sensible sur le prix de vente de ces pyrites.
- Sous le rapport de sa constitution physique, la pyrite de Sainte Julien offre de bonnes qualités; elle est d’une dureté moyenne et ne fournit que peu de poussière; d’un autre côté. la présence du carbonate de chaux, nuisible au point de vue du rendement en
- 1. D’après une communication toute récente de M. Merle, celte loi de décroissance de la richesse en soufre ne se retrouve plus au-dessous des niveaux exploités aujourd'hui.
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- acide sulfurique, a l'avantage de lui communiquer, au feu, une certaine porosité qui la rend .plus aisément combustible.
- C’est à la pyrite de Saint-Julien que s’adressent principalement, pour la fabrication de l’acide sulfurique, les usines du midi de la France, et notamment celles de Salvndres, de Rassuen, du plan d'Arren, de Bcrre et de Marseille.
- Le Soulier, près Saint-Martin de Val gagnes. — Nous ne nous étendrons pas longtemps sur ce gisement, dont, d'ailleurs, l’exploitation est en ce moment très-ralentie, sinon complètement arrêtée ; des circonstances indépendantes de notre volonté nous ont empêché de le visiter; nous nous contenterons d’indiquer rapidement que le gîte du Soulier diffère sensiblement du gîte de Saint-Julien ; qu’il est tout entier dans le trias, et que la pyrite s’v présente généralement en lentilles et en amas indépendants les uns des autres.
- Exploité depuis 4658,-ce gisement a, d’abord et pendant plusieurs années, fourni d’abondantes récoltes qui se sont élevées, dans certains cas, jusqu’à 10000 tonnes par an ; mais l’exploitation, par suite de l’épuisement des premiers amas, y rencontre aujourd’hui des difficultés sérieuses. L’enlèvement des eaux notamment et le boisage y entraînent des dépenses considérables, si bien que, malgré sa situation favorable sur les bords du Gardon et à quelques centaines de mètres du chemin de fer, la mine du Soulier ne semble plus appelée qu’à jouer un rôle secondaire.
- Les échantillons de cette pyrite que nous avons soumis à l’analyse n’ont point été recueillis en place par nous-mêmes, nous les avons prélevés dans les masses marchandes livrées par la mine à l’industrie chimique du Midi.
- La pyrite s’y est présentée sous la forme de fragments à arêtes vives, de couleur grise brillante, marbrés d’irisations jaune d’or; elle possède une tendance marquée à s’altérer, en s'oxydant au contact de l’air. La masse, enfin, en est traversée de bandes blanches assez nombreuses, et montrant que la gangue, au lieu d’y être en mélange intime, comme à Saint-Julien, y est inégalement distribuée.
- Voici lesTésultats que nous a fournis l’analyse des échantillons :
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- Pyrites du Soulier.
- Soufre......................
- Fer.........................
- Plomb.......................
- Zinc........................
- Carbon Ale de cbaox.........
- Carbonate de magnétle.......
- Sulfate de chaux............
- Sulfate de magnéaie.........
- Fluorure de calcium.........
- Gangue (iosoluble dans les acides).
- Oxygène en excès............
- Humidité.....................
- 44,98
- 89,62
- Considérée sous le rapport industriel, la pyrite du Soulier a donc l’avantage d’être peu arsenicale (la proportion de ce métalloïde n’y dépasse pas un demi-millième) ; mais, comme la pyrite de SainfrJulien, elle renferme, disséminée à l'état de gangue, une quantité assez considérable de calcaire magnésien, et à ce défaut vient s’ajouter encore celui d’une facile altérabilité, altérabilité dont la preuve, d’ailleurs, est fournie par l’analyse de l’échantillon n# 3, d’où le calcaire a disparu, et où la chaux comme la magnésie se retrouvent à l’état de sulfates.
- IV
- PYRITES DE L’ARDÈCHE.
- La ligne suivant laquelle se dirigent, en marchant vers le N.-E., les gisements pyrjteux du Gard semble se prolonger à travers l’Ardèche jusqu’à la rive droite du Rhône.
- * Dans ce département, en effet, à Joyeuse, à Privas, à Soyons, à Saint-Perav, à Tournon enfin, qui forme le point le plus septentrional de cette ligne, on retrouve des gisements de pyrite;
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- mais, parmi ces gisements, un seul est jusqu'à présent l’objet d'une exploitation régulière ; c’est le gisement de Soyons. Celui-ci a d’ailleurs acquis, surtout depuis quelques années, entre les mains de MM. Merle et Cie, une véritable importance; c'est en 1863 seulement que l'exploitation en a commencé; en 1866, elle ne dépassait pas 1 000 tonnes ; en 1869 elle s’élevait à 4 000, en 1872 à 8 000; elle a dépassé 10000 tonnes en 1873.
- La mine de Soyons est située dans l’Ardèche, sur la rive droite du Rhône, en face de Valence et à 4 kilomètres de celte ville; la pyrite s’v présente en un amas stratilié, dans le trias, au toit d'un banc de dolomie, dont il est séparé par un lit marneux de 0*,2o à 0“,30 de puissance. Il se dirige, comme tous les gisements que nous avons étudiés jusqu’ici, du S. au X., avec quelques degrés N.-E. Située à un niveau assez élevé, cette mine est exploitée simplement au moyen de deux galeries légèrement inclinées, qui viennent déboucher sur le flanc de la montagne, et qu’on aborde directement par un chemin escarpé. Le gisement de la pyrite n’y présente rien de particulier, la pente en est peu accentuée, elle ne dépasse pas 0®,08 par mètre; reconnu sur une longueur de 270 mètres en direction et de 160 mètres suivant la pente, il ne possède jamais qu'une puissance de 1 à 2 mètres.
- Le minerai qu’on en extrait diffère considérablement par son aspect physique des pyrites du Rhône et des pyrites du Gard. La coloration en est généralement grise ou noirâtre, et sa cristallisation rayonnée, surtout vers les parties extérieures, est absolument caractéristique. Souvent,-dans la mine, on observe de grosses masses à surface mamelonnée, brillante, polie, pour ainsi dire, qui, occupant le fond de cavités assez volumineuses, semblent indiquer que le produit a été déposé par voie aqueuse.
- La dureté delà pyrite de Soyons est considérable; elle fait très-aisément feu au briquet, et ne donne que peu de menu.
- Les échantillons que nous avons recueillis sur place, en des points différents de la mine, assignent à cette pyrite une composition qui ne varie que dans des limites assez rapprochées ; c’est ce que montre le tableau ci-dessous :
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- Pyrite de Soyons.
- Des anafyses qui précèdent résulte incontestablement ce fait que la pyrite de Soyons est un minerai relativement riche en arsenic; la proportion du fluorure de calcium y est également notable, et, enfin, à colé de l'arsenic, on y rencontre souvent de l’antimoine; mais, d’auire part, la nature argilo-siliceuse delà gangue qui l’accompagne, gangue dans laquelle on ne retrouve pas de'calcaire, lui donne sur d’autres pyrites de la même région une supériorité sensible, à laquelle vient s’ajouter encore l’avantage quelle possède de se bien tenir au feu.
- V
- PYRITES DE PR0YEXA2JCE ÉTRANGÈRE.
- Pour compléter cette étude, il nous a semblé intéressant de joindre aux analyses qui précèdent l’analyse des pyrites de provenance étrangère, qui, importées chaque année en France dans la proportion de <8 000 à 20000 tonnes, viennent compléter l’approvisionnement de no3 usines.
- Parmi ces pyrites, il faut d’abord citer celles de Theux, près de Spa, et celles de Vedrain, près de Xamur, en Belgique ; elles
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- alimentent quelques usines du Nord, et même sont brûlées dans l’Aisne ; puis les rainerais récemment importés de Norvège, sous le nom de pyrites de Wigooes, et qui, caractérisés par une grande richesse en cuivre, sont brûlés surtout en Belgique et dans le nord de la France ; enfin, quelques pyrites du nord de l’Espagne, dont l’importation est fort restreinte, et que nous avons vu consommer dans quelques usines, notamment à Bordeaux.
- En publiant ces analyses, nous devons faire remarquer que les échantillons auxquels elles se rapportent ont été recueillis par nous, non pas aux mines, mais en fabrique, au moment où ils allaient passer au four à pyrites, et que, par conséquent, ces analyses sont loin d’avoir la même valeur que celles citées dans les paragraphes précédents.
- Pyrites de provenance étrangère.
- Pyrites de WignoJs
- Pyrites belges.
- CONCLUSION.
- En résumé, et cette étude le montre surabondamment, la fabrication française des produits chimiques est sûre de rencontrer chez elle, pour plusieurs siècles peut-être, d’immenses appro-
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- ~iî ÉTUDE DES PYRITES.
- visionnements de pyrites. Et, par conséquent, les deux matières premières qu’exigent ses procédés actuels, le sel d'un côté, le soufre d’un autre, lui sont à la fois assurés, sans qu’elle ait à demander à l'importation étrangère autre chose qu’une concurrence loyale aux pyrites françaises, concurrence qui maintienne celles-ci à des prix rémunérateurs pour l’exploitant, mais cependant accessibles pour le manufacturier.
- La plus grande partie de ces pyrites est, d’ailleurs, d’une qualité remarquable; les pyrites de Tarsis, de Rio-Tinto, de San-Dontingo, qui alimentent l’Angleterre, sont loin de valoir les pyrites de Sain-Bel; elles sont généralement plus arsenicales, souvent moins riches en soufre.
- Et si, d’autre part, nos pyrites du Gatd et de l'Ardèche ne se recommandent pas par une pureté aussi grande, elles ont, cependant, des qualités industrielles qui leur assignent dans l’approvisionnement de nos manufactures de produits chimiques un rôle utile et important.
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- EXPOSITION
- D’INSTRUMENTS SCIENTIFIQUES
- AU MUSÉE DE KENSINGTON
- A LONDRES EN 1876
- A la suite de l’Exposition universelle de Paris en 1867, le département des sciences et arts d’Angleterre a organisé, au Musée de Kensington, une série d’expositions annuelles, plus restreintes et plus spécialisées, auxquelles les pays de l’Europe occidentale ont pris part avec un certain succès. D’autre pari, on a fait appel aux propriétaires de tableaux et d’objets d’art, à différentes époques, et la réunion de ccs objets dans les salons, très-heureusement disposés, de cet établissement, fort remarquable déjà par ses collections d'art industriel, ont eu un assez grand retentissement pour qu'on ait fait, en 1876, le meme appel aux possesseurs d’instruments scientifiques, que l’on désirait réunir dans les galeries encore existantes du palais de 1862, non-seulement au point de vue de l’état actuel de la construction dans les différents pays, mais surtout au point de vue des instruments des plus anciens maîtres de la science.
- Celte Exposition s’est faite sans bruit; elle n’a pas eu peut-être l’éclat que l’on attendait, mais quand on saura que les instruments mêmes des Ticho-Brahé, des Galilée, des Huyghens, des Torricelli, des Pascal, des Neucommen, des Watt, y avaient été envoyés par les gouverments qui les possèdent, on reconnaîtra qn’une pareille collection a dû heureusement servir les intérêts delà science et que cet événement ne doit pas passèr inaperçu. Le gouvernement anglais s’était assuré directement le concours
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- de comités étrangers, choisis dans les institutions scientifiques les plus autorisées. Le comité français, confirmé bientôt par M. le Ministre de l’Agriculture et du Commerce et par M. le Ministre de l’Instruction publique se composait de douze membres de l’Académie des sciences :
- MM. Morin, président, E. Becquerel, Bouley, Daubrée, Dumas, Fave, Frémy, Jfamin, Le Verrier, Péligot, de Quatrefages, et Tresca, secrétaire. On y avait ainsi plus particulièrement appelé les savants qui avaient déjà participé aux grandes expositions internationales.
- Afin de bien faire comprendre le but que l'on s’était proposé, nous reproduisons ici la nomenclature des objets que l’on désirait obtenir, mais, il faut bien le reconnaître, l’Exposition n’a été vraiment remarquable qu’au point de vue des instruments de physique, des appareils de chimie et des machines.
- Arithuictiqae.
- Appareils pour l’enseignement de l’arithmétique. — Machines à calculer. — Instruments pour la résolution des équations. — Règles à calcul.—Appareils pour compter et enregistrer, etc.
- Géométrie.
- Instruments employés dans le dessin géométrique. — Méthodes de reproduction. — Panlographes, mierographes.—Coulisses de Peaucellier et mouvements parallèles. — Machines pour décrire des courbes, avec spécimens des courbes décrites, comprenant leurs combinaisons géométriques. — Instruments réalisant la représentation graphique des phénomènes.—Modèles de géométrie descriptive. — Spécimens des procédés employés pour construire des modèles d’après un dessin. —Modèles de solides géométriques, de perspective, de cristallographie, etc. — Épures stéréoscopiques de solides géométriques.
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- ’AREILS SCIEXTfFIQCES A LONDRES.
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- Mesures-
- De longueur.— Yards étalons» mètres, etc.—Comparateurs pour étalons de longueur, à bouts et à traits. — Calibres, roues calibrées. jauges d’acier, etc. — Micromètres et verniers, cathélo-raètres.
- De surface. — Planimètres, etc.
- De capacité. Gallons, litres, etc. —• Pipettes, burettes. — Compteurs à gaz, compteurs d'eau; etc.
- D'angles. — Cercles divisés, théodolites, clinomètres, goniomètres, etc-
- De poids: —Livres, kilogrammes, etc. —Balances dans le vide et autres.
- De densité. — Densimèires, aréomètres, etc.
- De temps. — Horloges et régulateurs, chronomètres, montres, balanciers. — Enregistreurs à diapason pour les petits intervalles de temps: — Chronographes.
- De vitesse. — D'ans le genre de l’appareil de 31. Morin. — Stro-phomètres, hydromètres, locks, etc.
- D’impulsion. — Appareils balistiques.
- D'efforts. — Pesons à ressorts, manomètres, balances de torsion, etc.
- De travail mécanique. — Indicateurs, dynamomètres, etc.
- Cinématique, Statique et Dynamique.
- Modèles élémentaires. — Position et déplacement d’un point, d’un corps solide ou d’un système matériel. — Composition et décomposition des chemins parcourus. — Vitesse et accélération, composition et décomposition. — Déplacement d’un système k liaisons. — Principes des mécanismes. — Frottement de roulement, de glissement, courroies, transmissions funiculaires, arbres, joints universels, etc. — Transmission du travail. — Relation entre les déplacements de deux organes'd'une machine et les-efforts transmis par ces organes. —•Moteurs mécaniques. — Appareils réali-
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- sant les lois du mouvement, tels que pendules, gyroscopes, toupies
- dynamiques.
- Lois de la pression des fluides; stabilité des corps flottants. Écoulement des fluides à travers les orifices et dans les canaux. Transmissions hydrauliques et pneumatiques.
- Physique moléculaire.
- Instruments et appareils employés dans l’enseignement ou dans les recherches et les observations, en ce qui concerne les sujets suivants :
- Effets des actions mécaniques sur les corps. — Extension, compression (piézomètres), torsion, flexion ; relation entre le volume et la pression; élasticité des liquides et des gaz. — Cohésion (des solides et des liquides), raideur, fragilité, malléabilité, etc.
- Communication des pressions par* Cintermédiaire des fluides. — Pression de l’air, ses couséquences et applications. — Baromètres. — Machines pneumatiques, siphons, aspirateurs, etc. ; pression de l’eau, ses conséquences et applications, — niveaux, pressions latérales, etc.
- Densité. — Méthodes de détermination de la densité des gaz, des vapeurs, des liquides et des solides.
- Adhérence et cohésion. — Condensation des gaz dans les solides, dissolution des gaz dans les liquides, mélanges des gaz (diffusion, transpiration, etc.). Absorption des liquides par les solides (capillarité, etc.), absorption des liquides par les gaz (évaporation, etc.). Mélanges des liquides entre eux (osmose, diffusion, dyalise). Évaporation des solides. Dissolution des solides. Incorporation des solides entre eux (cémentation, etc.).
- Son.
- Instruments et appareils employés à l’enseignement, à l’observation et aux recherches relatives aux sujets ci-après indiqués :
- Méthodes géométriques, mécaniques et optiques pour la démonstration des lois des ondulations. — Transmission des vibrations,
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- D’APPAREILS SCIENTIFIQUES A LONDRES. 727 composition des vibrations, interférences, vibrations stationnaires.
- Production du son. —Trompettes à brouillard, etc.
- Conductibilité du son. —Au travers des solides, des liquides, des gaz; stéthoscopes.
- Vitesse du son.
- Visibilité du son. — Flammes sensibles, etc.
- Réflexion et réfraction. — Cornets acoustiques, lentilles acoustiques, etc.
- Dispersion et absorption.
- Sons musicaux. — Gammes, étalons de gamme, diapasons-étalons, etc. ; méthodes de mesurage et de comparaison des différents sons; roues dentées, syrènes, etc. ; microscopes pour les vibrations, etc.; méthodes de constatation de la nature des intervalles musicaux; flammes manométriques, diapasons à miroirs, etc.
- Qualités musicales. Constatation des diverses qualités des sons des différents instruments, sons harmoniques et surhaussés, tons résultants, instruments pour étudier leurs qualités, résonateurs, phonautographes, etc.
- Instruments de musique montrant ces qualités.—Méthodes pour faire connaître le mode de vibration des divers instruments et les qualités des sons qu’ils développent.
- Lainière,
- Instruments et appareils employés pour l’enseignement, les recherches et l’observation des points suivants :
- Production. — Combustion, décharge électrique, etc.
- Mesure. — De l’intensité, de la vitesse.
- Action de la matière sur la lumière. — Réflexion, réfraction, dispersion, achromatisme, prisme à vision directe, polarisation, absorption (couleur), fluorescence, etc.
- Action de la lumière sur la lumière.— Interférences, diffraction, mesure de la longueur d'onde (franges), etc.
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- Action de la lumière sur la matière. — Photographie; radio-mètre, phosphorescence, etc.
- Applications techniques se rattachant à l'optique. — Phares, illuminations, etc..
- Instruments et appareils employés dans renseignement, pour les recherches et l'observation des faits ci-après indiqués :
- Sources de chaleur.—Chimique, électrique, dynamique, solaire, calorescence.
- Effets de la chaleur sur les corps. — Changements de température, dilatation et changement d’état, liquéfaction, vaporisation, etc.
- Mesure de la température. — Thermomètres, pyromètres, etc.
- Propagation de la chaleur. — Chaleur de radiation. — Radio-mètre, réflexion, réfraction, radiation, absorption, polarisation, conductibilité,solides, liquides, gaz, distribution, veutilaiionvetc.
- Effet dun changement d'état moléculaire sur la température. —* Mélanges réfrigérants. — Machines à faire la glace, etc.
- Effets des changements de pression et de volume.
- Quantité de chaleur. — Unité de chaleur, calorimètres, chaleur spécilique, et méthodes de détermination de la chaleur latente.
- Équivalent mécanique de la chaleur. — Modes de détermination. —Faits de thermo-dynamique.
- Équivalent électrique de la chaleut'.
- Analyse de la radiation solaire.
- Magnétisme.
- Instruments et appareils employés dans l’enseignement, les recherches et l’observation relatifs aux questions suivantes : Aimants naturels.
- Aimants artificiels permanents.
- Electro-aimants.
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- D’APPAREILS SCIENTIFIQUES A LONDRES. 72$
- Méthodes d'aimantation. — Effets de l’aimantation. — Circonstances qui influent sur l’intensité de l’aimantation : température (chimique), composition, fibres, etc.
- Induction magnétique de tous les corps. — Diamagnétisme. Mesure de l'intensité magnétique. — Moment magnétique. Magnétisme terrestre. — Instruments pour l’observation et l’enregistrement automatique des éléments magnétiques.
- Electricité.
- Instruments et appareils de démonstration, de recherche et d'observation relatifs aux sujets suivants :
- Production et conservation du pouvoir électrique. — Machines électriques agissant par friction, induction (condensateurs, récupérateurs, etc. Machines de Hoir, et de Toppler, etc.). Batteries galvaniques; piles thermo-électriques. Autres sources telles que le développement par la chaleur, par la pression, le clivage» la capillarité, l’osmose, etc.
- Constatation et mesure du pouvoir électrique. — Électroscopes. électromètres. Étalons de fbrcfr électro-motrice. Méthodes de comparaison.
- Électricité accumulée. — Isolateurs, condenseurs, accumulateurs, effets dus à l’électricité accumulée, distribution sur les conducteurs, polarisation des corps diélectriques, etc.
- Mesure de la quantité d'électricité. — Balances de torsion, accumulateurs étalons, modes de comparaison entre les capacités électriques et les coefficients diélectriques.
- Constatation et mesure des courants électriques. — Salvanoscopes, galvanomètres, voltamètres, électro-dynamomètres, erc.
- Résistance. — Étalons de résistance, modes de comparaison entre les résistances, modes d'établissement d’étalons absolus (unité de l'association britannique).
- Effets des courants électriques. — Production de la lumière, de la chaleur, électrolyse, diffusion électrique, actions sur les aimants, sur le fer doux (électro-aimants), action des courants sur les couran-ts.
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- Applications techniques de l'électricité. — Télégraphie électrique.
- Astronomie.
- Cartes d’étoiles, catalogues, globes, planétaires, etc. Instruments méridiens.
- Arrangements pour la distribution de l’heure. Altazimuths, secteurs zénitaux, sectants, etc.
- Lunettes équatoriales : réflecteurs, réfracteurs. Micromètres.
- Moteurs chronométriques.
- Arrangements spéciaux pour la photographie céleste, les observations spectroscopiques et thermo-électriques. Sidérostats.
- Mécanique appliquée.
- L’Exposition étant principalement consacrée à l’enseignement, aux recherches et aux autres objets scientifiques, se composera principalement, dans cette division, de modèles, diagrammes, dessins et petites machines, suffisants pour faire comprendre les principes et les progrès de la science mécanique et de ses applications aux arts.
- Propriétés des matériaux.
- Constructions fixes et pièces mobiles.
- Machines motrices.
- Réservoirs de travail.
- Régulateurs.
- Application des principes de la mécanique aux machines employées dans les arts.
- Navigation, architecture navale et génie maritime.
- Chimie.
- Instruments scientifiques, appareils et matières employés dans les recherches et dans l’enseignement de la chimie ainsi que dans l’application de ses principes aux buts scientifiques.
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- Diagrammes et modèles.
- Constatations de résultats analytiques.
- Spécimens de produits, \a) organiques, (£) minéraux. Instruments et installations pour les laboratoires et les leçons.
- Appareils pour la détermination des poids et des volumes. Appareils de distillation et de filtration.
- Appareils des opérations par la voie sèche ou à haute température, tels que fourneaux, tuyères, etc.
- Appareils réfrigérants.
- Appareils d’analyse spectrale.
- Nota : On pourra faire figurer les appareils destinés aux opérations suivantes :
- Analyse organique.
- Analyse minérale.
- Éleclrolyse.
- Analyse de l’eau.
- Analyse des gaz.
- Analyse spectrale.
- Méthodes d’investigations relatives à la végétation et à la respiration.
- Météorologie.
- Thermomètres et baromètres de construction appropriée. Anémomètres, pluviomètres, hydromètres, etc.
- Appareils enregistreurs pour la météorologie.
- Signaux d’orages.
- Cartes météorologiques.
- Instruments pour les phénomènes d'électricité atmosphérique.
- Supports d’instruments.
- Géographie.
- Instruments d’arpentage.
- Instruments de géodésie et d’hydrographie; instruments hypso-métriques, marégraphes, etc.
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- Projections, plans, cartes, modèles et globes.
- Appareils de sondage à la nier, appareils scismographiques.
- Géologie et exploitation de» mine».
- Instruments de lever.
- Collections de spécimens de roches et de ôlons.
- Collections sfatigraphiques de fossiles.
- Plans des différents niveaux.
- Modèles géologiques, sections horizontales et verticales.
- Dessins et gravures de fossiles, arrangements particuliers pour renseignement.
- Coupes microscopiques de roches et de minéraux, ainsi que les appareils servant à les obtenir.
- Anémomètres, compteurs d’eau, baromètres de mines et thermomètres.
- Plans d’exploitations, sections et modèles de travaux.
- uiitéralogle, Cristallographie, etc.
- Goniomètres.
- Appareils pour l’étude et la démonstration des propriétés optiques des cristaux.
- Plaques préparées pour l’examen optique.
- Chalumeaux et autres appareils portatifs pour la détermination des minéraux.
- Collections de cristaux, modèles de cristaux, gravures de cristaux et appareils pour les dessiner.
- Collections de minéraux pour l’étude.
- Tableaux et modèles d’amphithéâtres.
- Biologie.
- 1. Microscopes et accessoires pour recherches biologiques, etc.
- 2. Appareils physiologiques pour l’étude des objets suivants :
- a. Développement et mouvements mécaniques des organismes vivants et de leurs parties.
- b. Phénomènes chimiques de ces organismes.
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- .REILS 6CIENTIFIQCES
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- c. Phénomènes électriques.
- d. Fonctions du système nerveux et des autres systèmes.
- 3. Préparations anatomiques.
- 4. Appareils pour classer et conserver les objets d’histoire
- naturelle.
- 5. Installations relatives à renseignement de la biologie.
- La plupart de nos grands établissements scientifiques qui possèdent des collections historiques ont consenti à se priver, pour un certain temps, de leurs modèles les plus précieux.
- Le Collège de France, qui possède l'un des plus beaux cabinets, a fourni les instruments d'Ampère, de Biol, de Savart, et la plupart de ceux de M. Régnault.
- Le Conservatoire des Arts-et-Métiers, dont la mission est<le conserver les monuments de la science et de l'industrie, était naturellement représenté le plus richement; sa collection lui a permis de disposer d’un grand nombre de modèles. Parmi les auciens : Pascal, Burg et Reynold; parmi les savants de notre siècle et qui déjà ne sont plus : Charles, Conté, Cugnot, Daguerre, Fabre et Silbermann, Fortin, Gambey, Lavoisier, Xollet, Peltier, Poncelet et Pouillet, sans compter Becquerel, Girard et Lausse-dat, qui appartiennent encore à son enseignement.
- L'École Polytechnique a été autorisée à envoyer les trésors qu'elle possède en instruments, tels que ceux d’Arago et Mat-teucci, de Duhamel, de Desprez, de Dulong et Petit, de Fizeau, de Foucault, de Gay-Lussac et de Régnault.
- La Faculté des sciences, en outre des instruments récents de M. Desains et de M. Jamin, avait consenti à se séparer des appareils qui avaient servi à Desprez pour l’étude des lois de La conductibilité, et pour la découverte des anomalies que présentent les gaz par rapport à la loi de MarioUe.
- L’Observatoire de Paris avait bien voulu nous confier le quart de cercle de Langlois, Jes prismes et l'appareil interférenciel d’Arago, l’héliostat de Gambey, le sidérostat de Foucault.
- L’administration des phares s’est fait remarquer par un magnifique envoi de ses appareils les plus récents, accompagnés des premières lentilles de Fresnel, dont la collection a été très-lieu-reuf.cmeni complétée par celle qui appartient au Conservatoire.
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- D’ailleurs, JIM. Saulter et Lemonnier d’une part, M. H. Lepaute de l’autre, se sont fait honneur de joindre à l’exposition officielle les plus beaux spécimens de leur industrie.
- L’administration des télégraphes avait également joint à ses appareils usuels, les plus perfectionnés, une très-belle série des premiers télégraphes, ceux de Chappe,de Monge, parmi lesquels le Conservatoire avait également glissé celui de Bréguet et Bel-tancourt, pour compléter, autant que possible, l’historique des travaux du télégraphe aérien, dans lesquels la France peut revendiquer le principal rôle.
- La Commission française de l'observation du Passage de Vénus nous avait autorisé à envoyer à Londres le matériel complet employé, en 1875, à la station de l’ile Campbell.
- À ces instruments, historiques pour la plupart, nous devons ajouter ceux qui ont été mis à notredisposition par les auteurs mêmes des recherches qui les ont illustrés, MJI. Becquerel, Berthelot, Daubrée, Desains, Des Cloizeaux, Delesse, Dumas, Fizeau, Girard, IIou2eau, Jamin, Jannetaz, Marey, général Jlorin, Peaucellier, Schlœsing, Tresca, Yvon Villarceau. La famille de M. le baron Séguier nous a procuré, pour la même destination, les modèles de ses principales inventions; l’âmiral Paris celles non moins remarquables du fils qu’il a perdu.
- De leur côté, les constructeurs les plus distingués n’ont pas hésité, en dehors de tout appât de récompense, à faire figurer à l’exposition de Kensington leurs créations les plus récentes et les mieux réussies. Nous citerons parmi eux, la Compagnie Y Alliance et MM. Baudin, Bourdon, Bréguet, Carré, Collot, Deleuil, Deschiens, Dumoulin-Froment, Duboscq, Feil, Gavard, Golaz, Laurent, Luiz, Molteni, Nachet, Picard, Ruhmkorff, Trouvé, Werlein, Wiesnegg, c’est-à-dire toute la liste des principaux constructeurs et opticiens français.
- On peut dire qu’ils se sont surpassés dans cette exposition, et nous n’hésitons pas à leur prédire de visu, par comparaison, les plus légitimes succès à la nouvelle exposition qui se prépare.
- Dans la trop courte visite qu’il nous a été permis de faire à Londres, pendant la durée de l’Exposition, les anciens modèles surtout nous ont tellement impressionné, que nous ne saurions résister au plaisir d’eu citer quelques-uns : ils ne sont pas du tout
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- D'APPAREILS SCIENTIFIQUES A LONDRES. "35 ce que les livres nous les ont présentés ; l’absence d’échel le, pour la plupart, nous les avait fait comprendre beaucoup trop grands ou beaucoup trop petits. Le petit télescope de New ton et les grands appareils d’Otto de Guérite, par exemple, sont en réalité tout à fait hors de proportion avec l'idée que nous nous en étions formée.
- Les monuments de l’Académie del Cimento, ce berceau des sciences d’observation, étaient par-dessus tout remarquables, et l’Italie a bien mérité de la science en leur donnant une telle publicité. Les grands et bizarres thermomètres de Galilée nous font assister aux premières recherches expérimentales sur la chaleur, de même que le baromètre de Torricelli, aux premières notions précises sur la pression atmosphérique.
- La Hollande, moins riche assurément que l’Italie sous le rapport deslnstrumeuts historiques, s’e3t montrée presque contemporaine de ces grands esprits. Les hémisphères de Magdebourg, de près de 4 mètre de diamètre, et les appareils un peu primitifs de S'Gravesande et de Musschenbrock suffisaient à montrer le rôle qu’elle a également joué dans la recherche des vérités d’observation.
- Les autres contrées, si ce n'est peut-être l’Angleterre, ne pouvaient exposer dépareillés pages; ses collections étaient déjà plus modernes, mais bien intéressantes encore. Aussi le catalogue de cette Exposition doit-il être considéré comme un livre scientifique dans lequel on trouve à chaque instant de précieux enseignements.
- L’Exposition de Kensington a donné lieu à la publication d’un manuel, remarquable surtout par son impartialité, sous ce titre : Handbook to tke spécial Loan collection of identifie apparattts, qui sera incessamment distribué, en même temps que le catalogue général, à tou3 ceux qui ont bien voulu aider à l’entreprise.
- Ces documents sont d'autant plus intéressants, qu’on ne reverra certainement pas une pareille réunion d’appareils historiques, remontant jusqu’à la naissance de Père des observations scientifiques.
- Pendant les premiers temps de l’Exposition, des conférences ont été faites par un grand nombre de notoriétés scientifiques; malheureusement elles n’ont pu être écoutées qu’en passant, par les hommes de science, qui ont successivement visité l’Exposition.
- X. 48
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- Toutefois, ces conférences ont été recueillies, et leur publication en un volume spécial sera aussi un témoignage de remerciement qui doit être adressé à chacun de nos collaborateurs.
- L’Exposition du Musée de Kensington n'aura pas eu le retentissement de nos grandes expositions industrielles, mais elle laissera ainsi le souvenir plus durable d’une œuvre vraiment scientifique.
- Ajoutons, en terminant, que tout ce que la France avait généreusement confié à l'Angleterre nous est revenu absolument intact. La table d’Ampêre a été religieusement copiée, par nos voisins, sur celle du Collège de France, mais ils nous promettent en compensation des représentations authentiques des œuvres originales du génie de Newton et de Walt.
- H. TRESCA.
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- TABLE DES MATIÈRES
- COTES CES
- DANS LE DIXIÈME VOLUME.
- Ptfgw.
- COMMISSION INTERNATIONALE DU MÈTRE; Réunions générales de 1872.
- Procès-verbaux......................................... 3
- Annexes................................................ 109
- ALEXIS DELAIRE. — L'hydrologie du bassin de la Seine................. 335
- — Le fond des mers. Éludes lithologiques......... 493
- A. GIRARD el H. MORIN. — Étude des pyrites employées en France
- à la fabrication de l’acide sulfurique................... 695
- DE LA GOURXERIE. — Mémoire sur l’enseignement des arts graphiques................................................................ 260
- E. LEVASSEUR. — La vie et les travaux de Wolowski.............. 575
- G*1 MORIN. — Discours prononcé aux funérailles de M. le baron
- Charles Dupin............................................ 233
- — Étude expérimentale et géométrique sur la batistique intérieure.......................................................... 304
- — Expériences sur les principaux métaux employés à la fabrication
- des canons, par M. le colonel Rosset, de Turin......... 393
- — Analyse du mémoire de MM. Noble et Abel ; Researches on explosives, fired Gunpowder......................................... G09
- ____ Sole sur l’ouvrage de M. Revy : Hydraulique des grands fleuves,
- le Parana, l’Uruguay et le bassin de la Plata.......... 67 8
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- 733 TABLE DES MATIERES.
- H. TKESCA. — Note sur la forme qu'il comlent de donner aux mètres
- étalons................................................ 191
- — Eloge de M. !e baron Charles Dupin....................... 244
- — Note sur les propriétés mécaniques de üiiférenls bronzes. 324
- — Sur l'Exposition d'instruments scientifiques, au Musée de Kcn-
- singlon à Londres, en 18ÎC............................. î?3
- Paris. — Imprimerie F.. CAPIOMONT et V. RENAULT, rue des Poitevin», 6.
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- EXPERIENCES DE ii M NOBLE ET ABRI. SCR LA POUDRE
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- Fig. IV. Plan du gisement
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- Fiy. II. Carte des principaux gisements de Pvrile en France.
- Fig. V. Coupe du gisement de Pyrite
- ùe S1 Julien de Vnlgngues. CGàtxU
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