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TROISIEME SUPPOSITION.

FIG.

336. QUAND les directions AD, BE des forces ou des poids qui F1c. X.

tirent les points A & B du levier, ne font pas perpendicu
laires au levier AB, il faut tirer de l'appui C des perpendi
culaires CD, CE aux directions AD, BE des forces, & pren-
dre ces perpendiculaires ou ces diftances des directions des for-
ces ou des poids, pour les diftances où font les forces ou les
poids de l'appui C, & mettre ces diftances des directions pour
les diftances des forces dans la feconde fuppofition qui pré-
cede.

& XI.

Cependant dans les cas où les directions des forces font pa- FIG. X. ralleles entr'elles, on peut prendre AC & CB pour les éloignements où font les forces ou les poids de l'appui C, parcequ'elles ont le même rapport AC. CB :: CD. CE.

QUATRIE ME SUPPOSITION, 337. Il y a dans tous les corps pefants, c'est à dire dans toutes les figures pefantes, un point qu'on appelle le centre de pefanteur de la figure, par la ligne de direction duquel la figure étant fufpendue ou foutenue, toutes les parties de la figure demeurent en équilibre ou en repos.

Ainfi on peut concevoir un corps pefant comme compofé d'une infinité de petits poids, qui deux à deux fe tiennent en équilibre par un levier qui paffe par le centre commun de pefanteur de tout le corps pefant.

Propofition fondamentale pour trouver le centre de pefanteur. 338. CONGEVANT

CEVANT un plan proche un corps pefant p, & partageant par l'efprit le corps pefant en autant de petits poids qu'on voudra, qu'on nommera a, b, d, e, f, &c. pour rendre la chofe plus claire; fi des centres de pefanteur de chacun de ces petits poids, on conçoit des lignes droites menées perpendiculairement à ce plan, nommant a celle qui eft tirée du centre de pefanteur du petit poids a; 8, celle qui eft tirée de b, &c. fi l'on conçoit auffi la perpendiculaire x menée du centre commun de pefanteur C à ce même plan, la fomme des produits a a+bB+ dồ + cɛ &c. de chacun des petits poids par fa perpendiculaire, eft égale au feul produit x x P de la perpendiculaire du centre de pefanteur multipliée

κα

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FIG. XII.

par le corps pefant entier; ou, ce qui eft la même chofe
par
la fomme des petits poids a,b,d, &c. c'est à dire aa ➡ b
➡d♪ +eɛ+&c. — x × a+b+d+e+&c.=%× P.

Pour découvrir la verité de cette propofition par l'Analy.
fe, il fuffit de confiderer deux des petits poids dans lequels
on conçoit le corps pefant partagé. Ces deux petits poids
foient a & by le levier par le moyen duquel on les conçoit en
équilibre foit aCb, qui paffe par le centre de pefanteur com-
mun C, lequel point C eft comme l'appui de ce levier; le poids
332. a foit nommé à, le poids b foit =na,
=na, ainfi * a. na :: bC. aC,
& a. a+ na :: bC. ba; ainfi na = 1+2 = be.

339.

a

I

ьс

ba

La ligne Bax represente le plan qui eft proche du corps pefant; & bß, qu'on nommera 6, eft la ligne perpendiculaire tirée du centre de pefanteur du petit poids b au plan Bxx; Cdx, qu'on nommera x, eft la perpendiculaire tirée du centre commun de pefanteur C au même plan; & aea eft la perpendiculaire menée du centre de pefanteur du petit poids au même plan. On menera bde parallele à ce plan Bux; & les trois lignes bẞ, dx, ea, font égales entr'elles, & chacune eft Bb (B); Cd=Cx dx=x =x-B. Il faut démontrer que bx bßax aα=Cxx ba.

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-

A caufe des triangles semblables abe, Cbd, on aura bC! ba (1.1+n) :: Cd(x-B). ae = x — B+xn Bznẞn; ainsi alex = x + xn Bn. Or le produit de bx bßaßn; (à caufe de ban, & de bB = B); celui de a par ax = ax ➡axn-aẞn; ainfi bx bßax ax = ax axn. Le produit de la fomme des deux petits poids a & b par Cz, est aussi a+anxx = axaxn. Ce qu'il falloit démontrer.

COROLLAIRE.

IL eft évident que ce qu'on vient de démontrer pour deux des petits poids dans lefquels on conçoit qu'un corps pefant eft partagé, convient à tous ; & qu'ainfi pour trouver la distance du centre de pefanteur d'un corps à un plan, il faut trouver la fomme des produits de tous les petits poids dans lesquels on peut concevoir le corps partagé par les lignes perpendiculaires tirées de chacun à ce plan, c'est à dire, la fomme des produits de chacune de ces perpendicu laires multipliée par fon petit poids; & divifer cette somme par la fomme de tous les petits poids, c'est à dire, par le

corps entier, & le quotient fera la perpendiculaire tirée du centre de pefanteur du corps à ce plan, c'est à dire fa distan ce de ce plan.

AVERTISSEMENT.

ON
N pourroit ici trouver par analyse, en fe fervant du cal-
cul ordinaire, le centre de pefanteur des differentes figures;
mais la methode étant bien plus aifée en fe fervant du cal-
cul differentiel & du calcul integral, on n'en parlera que dans
les parties fuivantes; il fuffit ici d'avoir démontré le princi-
pe de la methode par le calcul ordinaire.

Ufage de l'Analyse pour trouver le centre d'oscillation des pendules compofés; ce qui fert à donner

A

la regularité aux borloges.

AVERTISSEMENT.

a

340. La regularité des horloges dépend de ce qui en modere le mouvement; l'on n'a rien trouvé qui le fît avec plus de justesfe que les pendules, parceque l'on à découvert l'art de faire en forte qu'un pendule fît toutes fes vibrations chacune d'une égale durée, c'est à dire, que l'effort du poids de l'horloge agiffant par le moyen des roues & des pignons fur le pendule quelquefois un peu plus fort, d'autres fois un peu moins fort, on a trouvé le moyen de faire que les plus grandes & les moindres vibrations du pendule se fiffent en des temps égaux, ou fuffent chacune d'une même durée. Ainfi donnant aux roues & aux pignons de l'horloge le nombre de dents propres à fai re que l'effort du poids ne pouffe le pendule que de fecondes en fecondes, ce qui eft facile, il ne faut plus que trouver un pendule qui faffe chacune de ses vibrations en une feconde de temps; & l'on aura un horloge qui fera la mesure exacte du temps. Pour cela il faut trouver deux chofes; la premiere est qu'en fe fervant d'un pendule compofé, c'est à dire, qui a deux ou plufieurs poids (ce qui fert à avancer ou à retarder facilement l'horloge, quand elle en a befoin) il faut trouver l'endroit où doit être placé chacun des poids, afin que les vibra. tions fe faffent chacune en un temps donné, comme en une feconde; la feconde, quelle eft la courbe que doit décrire le point du pendule où l'on conçoit que l'effort des poids eft réu

341. FIG. XIII.

FIG. XIV

ni, afin que les durées de chacune des vibrations foient égales, & le moyen de faire décrire cette courbe à ce point là dans les horloges. L'Analyse fait trouver l'une & l'autre de ces deux choses. Voici la premiere.

DEFINITION.

UN
N pendule fimple eft une ligne inflexible SC, qu'on confi-
dere comme n'ayant aucune pefanteur, qui eft fufpendue à
un point S, qu'on appellera le point de fufpenfion, au bout
de laquelle est un poids C, & l'on conçoit que le poids C est
comme réuni au point C qui eft l'extremité de la ligne. La
distance SC du point de fufpenfion jufqu'à ce point C, eft la
longueur du pendule fimple. Si l'on retire un peu le pendule
de la situation verticale, il fera de petites vibrations qui fe-
ront fenfiblement d'une égale durée.

Un pendule compofé eft celui où il y a plufieurs poids enfi& XV. lés par la même ligne inflexible, & l'on confidere ici chacun de ces poids comme fi ce n'étoit qu'un point. La distance depuis le point de fufpenfion S d'un pendule compofé jufqu'au point C (fig. 14.), & jufqu'au point K (fig. 15.), que l'on fuppofe égale à la longueur d'un pendule fimple ifochrone, c'est à dire, qui feroit fes vibrations dans le même temps que le pen dule compofé, s'appelle la diftance du centre d'ofcillation`; & le point C ou K s'appelle le centre d'ofcillation.

342.

DANS

PREMIERE DEMANDE.

ANS un même pendule compofé, qu'on fuppofe inflexiFIG XIV ble, les poids differents comme A, L, (fig.14.), & A, B, L, & XV. (fig. 15.), ne fçauroient fe mouvoir qu'ils ne décrivent dans le même temps des arcs femblables AQ, LP; par confequent le temps étant le même, les viteffes des poids font neceffairement entr'elles comme ces arcs; & ces arcs comme leurs rayons SA, SL: ainfi les viteffes des poids A & L font comme leurs distances AS, LS du point de suspension.

SECONDE DEMANDE.

343. L'EFFORT de la pefanteur fur les corps pefants leur im

prime au premier inftant de leur chute à chacun un même petit degré de viteffe, qu'on nommera 1. Ainfi le produit de

chaque poids par 1, par exemple A x 1, L x 1, &c. ou
A, L, eft la quantité du mouvement de chaque poids au
premier instant de la chute.

A

PROBLEME I.

TROUVER la diftance du centre d'ofcillation d'un pen-
dule compofé, c'est à dire, la longueur du pendule fimple
qui feroit fes vibrations dans le même temps que le pendu-
le compofé, & qu'on appelle ifochrone.

PREMIER CAS.

299.

Lorfque le pendule compofe a deux poids A & L. 344. Sort le poids A=4, le poids L =1, la distance SA=ẹ, F 1G. XIV.

la diftance SLf; la longueur inconnue SC du pendule.
fimple ifochrone, ou la diftance du centre d'ofcillation du
pendule compofé foit =z. Soit auffi le mouvement inconnu
du poids A (a) dans le pendule compofé au premier instant
de la defcente―y; le divifant par le poids A (a), on aura *
la viteffe du poids A (a) dans le pendule compofé. Mais
dans le premier instant la vitesse 2 du poids A dans le pendule
composé, eft à la viteffe du poids C dans le pendule fimple ifo-
chrone, ou du point C dans le compofé qui eft à la même di-
ftance SC, laquelle viteffe eft 1 dans le même premier instant
par la feconde demande, comme la distance SA (e) eft à la
distance SC (z) par la premiere demande: Donc SC (z)
Ainfi il ne s'agit plus que de trouver la valeur de y pour avoir
celle de SC (z). Voici comment on la trouve.

ae

La pefanteur au premier inftant de la defcente des poids
A (a) & L (I) du pendule compofé, leur imprime à chacun
la même viteffe 1 (par la feconde demande) ainfi leur quan-
tité de mouvement eft a x 1, 7 x 1, ou a & 1: mais le poids
l:
A (a) à caufe du pendule inflexible, ne peut pas dans ce
même instant parcourir une longueur qui foit égale à celle
que parcourt le poids L (1), mais il eft neceffité par le pen-
dule à parcourir une longueur AQ moindre que celle que
parcourt / qui eft LP; le poids a perd donc une partie du
mouvement a × 1 que lui donne la pefanteur, & il retient
feulement la partie y de ce mouvement laquelle nous cher-
chons; & l'autre partie qui eft ax 1 -y, où a-y, eft celle

299.

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