Émile With

“ Depuis que la presse est muette sur la nouvelle fabrication du fer, sur l'extraction du gaz d'éclairage de l'eau, sur certains appareils fumivores, sur la typographie électrique, sur les machines motrices électriques, sur les voitures à vapeur, sur la machine à acide carbonique, que sais-je, sur toutes ces tentatives faites par des personnes qui souvent ont en vue le bien public bien plus que leur profit personnel ”

“ La surface des corps, quelque unie qu'elle soit, a des aspérités, petites dents invisibles, s'engrenant les unes dans les autres, comme des roues d'engrenages ; une certaine force est nécessaire pour briser ces dents, pour les aplatir et pour mouvoir les corps les uns sur les autres en les polissant; en un mot, la résistance qu'éprouvent les corps a glisser ou à rouler les uns sur les autres est le frottement. ”

“ Quand on jette un coup d'oeil sur les méthodes d'utiliser les forces de la nature, on comprend difficilement que les hommes n'aient voyagé qu'avec une vitesse de dix lieues à l'heure, en s'exposant en outre à des explosions de machines et à des accidents de toute nature; on ne comprend pas du tout qu'ayant connu les effets de l'électricité, ils aient dû aller sous terre chercher du charbon pour alimenter d'immenses mécanismes informes, lourds, dangereux, et qui rendaient, comparativement à leur poids, de si faibles services ”

“ Equilibre stable et équilibre instable. — Les corps peuvent se trouvér en équilibre stable, comme un cône placé sur la base, ou en équilibre instable, comme un cône placé sur son sommet; la moindre force suffit pour le renverser. Ainsi, pour reprendre l'exemple de la voiture, on voit que plus la charge devient haute, plus son centre de gravité d s'élève vers c, et plus il y a de chance que la voiture verse, ce qui arrive dès que son centre de gravité, nous le répétons, n'est plus soutenu. Aux points b, h, la vitesse et le mode de suspension jouent un certain rôle. ”

“ DÉFINITIONS. — La science de l'hydraulique comprend : l'hydrostatique, qui traite de l'équilibre des fluides, et l'hydrodynamique, qui fixe les conditions de leur mouvement. Les considérations sur l'équilibre et sur le mouvement des fluides s'appliquent, à leur tour, aux fluides incompressibles : aux liquides; et aux fluides compressibles : aux gaz, et principalement à l'air, et elles nous conduisent successivement à l'étude des machines à eau et à gaz. Comme questions accessoires, nous avons à examiner le mesurage de la vitesse et de la dépense des fluides ”

“ Quelques ingénieurs comprennent sous le titre d'organes de réaction les ressorts qui réagissent par leur élasticité et produisent des effets en sens inverse du premier mouvement. Nous ne partageons pas cette manière de voir. Les ressorts ne sont pas des organes de transmission, mais des accumulateurs de force; l'homme tend ces ressorts comme la vapeur recueille la force de la chaleur, qui a vaporisé l'eau. ”

“ Il y a alors formation d'eau ; la température à laquelle se fait la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène pour produire de l'eau est bien supérieure à 100 degrés. L'eau formée se réduit alors en vapeur. Or, on sait qu'un volume d'eau produit 1,700 volumes de vapeur, et un chiffre plus élevé si la température est supérieure à 100 degrés, comme dans le cas qui nous préoccupe. Cette immense quantité de vapeur brise tout ce qui lui résiste, puis immédiatement elle se condense; le vide se fait dans tout l'espace occupé par la vapeur, et l'air s'y précipite avec violence. ”

“ Pour combiner divers organes et en obtenir une machine, il n'y a pas de règle fixe à poser. Il existe bien des antécédents applicables à la généralité des cas ; — car il y a aujourd'hui dans toutes les branches de l'industrie des machines bien construites qu'il ne s'agit que d'imiter et de perfectionner; mais comment, par exemple, transmettre le fluide électrique à l'aiguille d'une horloge, ou à un poinçon qui gradue les cercles d'un instrument astronomique? comment forcer un cours d'eau à tourner une tige d'acier munie de diamants pour perforer le rocher de granit d'un tunnel? ”

“ Le mouvement de la marche est communiqué à un balancier caché qui s'élève et s'abaisse, et qui remonte ainsi le ressort. Voilà tout le secret, qu'on ne devinera certes pas au premier moment.
C'est dans un mécanisme qui n'a jamais fonctionné de lui-même que des générations d'inventeurs ont cru découvrir le secret impossible. Tous les faits de la nature nous prouvent que les substances matérielles ne peuvent elles-mêmes se donner une impulsion. ”

“ Les surfaces les plus unies que les hommes peuvent produire, acier, cristal, ne glissent pas sans usure l'une sur l'autre, et c'est précisément cette faculté qui est mise à profit pour polir les corps. Le frottement lent et continuel donne les plus belles surfaces ; un tourillon acquiert, s'il est bien huilé, au bout d'un an, un poli qu'on n'obtiendrait par aucun autre travail ; mais il ne viendra à l'idée de personne de frotter une surface métallique pendant une année uniquement pour la rendre luisante. ”

“ DÉFINITIONS. — 1° Les matériaux employés généralement dans les constructions sont : les métaux, fer, fonte, acier, cuivre, zinc; les minéraux, pierres, sables, terres; les végétaux, bois, cordes.
2° Les forces auxquelles ces matériaux sont soumis agissent : en tirant, ou par extension, quand le solide est suspendu ; — en comprimant, ou par compression, quand le solide repose sur sa base; — en fléchissant, ou par flexion, quand le solide repose sur des appuis ou quand il est encastré; — enfin en tordant, ou par torsion, quand le solide encastré tourne sur lui-même. ”

“ Comme on n'a pas encore trouvé un moyen direct d'apprécier par le calcul le mouvement de l'air et sa vitesse, on a assimilé ce fluide élastique à un fluide incompressible, liquide imaginaire de même densité.
Cette hypothèse conduit à la démonstration suivante : pour que l'air puisse sortir d'une enveloppe, il faut qu'il soit plus comprimé que l'atmosphère ; l'air resterait éternellement dans une bouteille débouchée; mais il s'échapperait d'une vessie trouée, puisque la vessie s'affaisse sur elle-même et exerce ainsi une pression, par son poids. ”

“ DÉFINITIONS. — L'élévation de l'eau est un travail important pour les usages domestiques et pour les irrigations ; il s'agit aussi de la sortir des mines. — Un grand nombre de machines ont été imaginées dans ce but, telles que les chapelets, la vis d'Archimède, la roue élévatoire, et dans lesquelles la force motrice agit directement sur les liquides. Dans les pompes, c'est l'atmosphère qui pèse sur l'eau et la fait monter. Les mécanismes pour produire le vide sont également très-nombreux. ”

“ L'exemple le plus frappant de cette théorie est le tirage des cheminées, qui joue un si grand rôle dans l'économie domestique, dans les machines à vapeur, dans les hauts fourneaux. L'explication en est très-simple : quand on allume du feu dans une cheminée ou dans un poêle, l'air contenu dans la cheminée ou dans le tuyau se dilate, et l'équilibre tend à se rétablir par l'introduction de l'air froid.
Plus une cheminée est élevée, plus le courant d'air devient fort, puisque la force ascensionnelle de l'air augmente ; mais aussi plus la cheminée est haute, plus le frottement de l'air augmente. ”

“ La partie de la physique dont nous avons à nous occuper relativement aux applications dans l'industrie des constructions, considère les deux forces, pesanteur et chaleur, dans leurs effets sur la nature des corps. Les effets de ces mêmes forces exprimés par le mouvement font l'objet de la mécanique; nous ajouterons ici les données d'expérience sur la production de la vapeur, qui joue aujourd'hui un rôle important dans les voies de communication et dans les manufactures. ”

“ L'unique machine à chaleur solaire est le moulin à vent, car c'est le soleil qui dilate l'air, d'où résulte le vent. Le lecteur pourrait -dire que le soleil ne produit que le changement de température des couches fluides, qui resteraient en place si la pesanteur n'intervenait pas, puisque c'est elle qui fait descendre les couches froides, qui fait monter les couches chaudes et qui donne ainsi naissance à un mouvement perpétuel dans l'atmosphère. Donc il serait plus correct d'appeler le moulin à vent : une machine à chaleur solaire-et à gravité combinées. ”

“ PROPOSITION I. — Les forces motrices sont produites par des êtres organisés ou moteurs animes : l'homme, le cheval, l'âne, le boeuf, etc., et par des moteurs inanimés ou forces physiques : l'élasticité des ressorts, les corps qui tombent, les cours d'eau, le vent, la dilatation des gaz par la chaleur, l'élasticité de l'air ou des gaz comprimés, l'électricité, le magnétisme. — Admettons, dans toutes les évaluations du travail, la journée : jour et nuit de 24 heures. La vitesse est le résultat du mouvement naturel des membres pendant un travail moyen sans effort de 10 heures ”

“ Laboureuses et moissonneuses sont des engins compliqués, qui demandent tout un arsenal de pièces de rechange et qui sont d'un prix très-élevé. Comment trouver dans les campagnes, où un louis d'or est encore une curiosité, la somme de trente mille francs, prix d'une laboureuse à vapeur avec ses locomobiles, ses charrues en fer et ses câbles ?
Exposons maintenant les motifs qui plaident en faveur de ces machines.
Les habitudes des paysans ont déjà changé depuis près d'un siècle, et ces citoyens qui nomment le gouvernement ne ressemblent plus aux manants, qui ne servaient qu'un seigneur. ”

“ En attendant que ces systèmes américains et les wagons à une roue remplacent nos chemins de fer actuels, accueillons avec empressement tous les perfectionnements qui nous promettent la sécurité sur ces voies, ét à ce titre, nous devons signaler l'invention de M. de Castro, ingénieur en chef des mines du gouvernement d'Espagne. Il lui est arrivé, comme presque à tous les inventeurs, que la priorité de sa conception a été contestée ; car, dès qu'une invention se produit avec quelques chances de succès, il se présente en même temps de nombreux inventeurs qui réclament le bénéfice de cette chance. ”

“ Aussi les machines outils sont-elles employées aujourd'hui par tous les métiers, excepté toutefois par ceux qui demandent un changement continuel dans la grandeur et la direction de la force motrice, ou dans la résistance à vaincre, ainsi que cela a lieu pour la maçonnerie, la ferblanterie, la bijouterie. Comme de nouvelles inventions ne permettent pas encore d'appliquer les machines outils à toute espèce de travail manuel, il faut se borner pour le moment à simplifier celles que l'usage a déjà consacrées, et à les livrer à des prix plus modestes, afin de les répandre davantage. ”

“ DÉFINITIONS. — Le levier et le plan incliné sont nommés : machines simples, parce qu'ils composent toutes les autres machines. — Il n'est question ici que des machines motrices, qui ont toutes pour but de transmettre ou de transformer le mouvement ; de le transmettre, chaque fois que le moteur est éloigné de l'atelier; de le transformer, chaque fois que le travail doit s'exécuter aux dépens de la vitesse et au profit de la force, ou vice versâ; et toujours en vertu du grand principe mécanique ; ce qu'on gagne en force ou en vitesse, on le perd en vitesse ou en force. ”

“ La masse d'un corps est la quantité de matière qu'il renferme ; c'est la réunion des molécules dont il se compose. Le volume est la place qu'il occupe ; le volume peut varier, car le corps peut être comprimé, mais sa masse ne varie pas.
Le poids d'un corps est la résultante des actions de la pesanteur sur toutes les molécules de ce corps. Ce poids est égal à la masse multipliée par l'accélération due à la pesanteur, ou g = gm ,81, qui est la vitesse acquise par le corps au bout de la première seconde de sa chute. ”