Densité

“ La densité des corps consiste dans le rapport de leur poids à leur volume. L'idée de la densité se confond avec celle du poids spécifique. Le poids spécifique est pour toute substance une propriété perpétuelle et caractéristique. ”

“ On appelle densité le rapport qui existe entre le poids et le volume d'un corps : c'est le poids d'un corps sous l'unité de volume.
On dit qu'un corps est plus dense qu'un autre, lorsqu'un volume donné du 1er pèse plus qu'un volume égal du 2e. La densité se nomme aussi pesanteur spécifique ou poids spécifique. ”

“ Donc, cher professeur, passons à la masse.
— Non, à la densité d'abord, répondit Palmyrin Rosette.
— En effet, dit le lieutenant Procope, connaissant déjà le volume de Gallia,
lorsque nous en connaîtrons la densité, la masse se déduira tout naturellement. ”

“ On le reconnaît aisément en comparant le poids spécifique d’une terre à sa densité. Quand on remplit d’une terre en poudre un vase d’un litre, qu’on l’y tasse par des secousses répétées, on constate un poids de 1 300 à 1 400 grammes, tandis que si, par une des méthodes usitées en physique, on détermine sa densité, on arrive à 2,5 ou 2,6. ”

“ En vertu de la pesanteur, les couches terrestres les plus denses se sont rapprochées du centre de la Terre, dont la moyenne densité surpasse ainsi celle des eaux qui la recouvrent, ce qui suffit pour assurer la stabilité de l’équilibre des mers et pour mettre un frein à la fureur des flots. ”

“ Une molécule sphérique, d’un rayon égal à un millionième de mètre, devrait avoir une densité plus de six milliards de fois plus grande que la densité moyenne de la Terre, pour exercer à sa surface une attraction égale à la pesanteur terrestre ; or les forces attractives des corps surpassent considérablement cette pesanteur, puisqu’elles infléchissent visiblement la lumière, dont la direction n’est point changée sensiblement par l’attraction de la Terre. ”

“ Si nous supposons que la hauteur de l’atmosphère soit divisée en une infinité de parties égales, la densité de l’air dans chacune de ces parties est comme sa masse ; & le poids de l’atmosphère, à un endroit quelconque, est aussi comme la masse totale de l’air au-dessus de cet endroit ; d’où il s’ensuit que la densité ou la masse de l’air dans chacune des parties de la hauteur, est proportionnelle à la masse ou au poids de l’air supérieur ”

“ Car cette densité moyenne de la terre surpasse plus de cinq fois celle des eaux qui la recouvrent ; et cette même densité, déjà si supérieure à la puissance matérielle des masses les plus solides de sa surface, est à peine le quart de la densité de ses couches centrales. ”

“ Or dans les fluides compressibles la densité est toujours donnée par une fonction connue de dépendante de la loi de l’élasticité du fluide et de celle de la chaleur qui est supposée régner à chaque instant dans tous les points de l’espace. Ainsi, combinant les trois équations précédentes avec l’équation générale de la densité (4) , on aura quatre équations aux différences partielles entre les quatre inconnues et les variables lesquelles équations contiendront toute la Théorie du mouvement des fluides compressibles et élastiques. ”

“ Ainsi la loi des densités se maintient dans la profondeur de la terre, le poids des substances croît à mesure qu'elles sont situées plus bas ou plus près du centre. Sans doute, la loi n'est pas d'une régularité parfaite; les couches concentriques du globe ne possèdent pas une densité fixe, déterminée par la distance au centre; il y a, dans le sein de la terre comme à la surface, des mélanges hétérogènes de matériaux plus lourds avec d'autres plus légers; mais, dans une vue d'ensemble, l'accroissement eh densité des couches plus profondes est incontestable. ”

“ Mais toutes ces substances sont en différentes quantités à la surface de la terre, et dans les endroits où nous sommes descendus. On ne peut donc estimer leur densité moyenne que par approximation.
Et n’ayant pas égard à la masse des eaux, j’estimerai la densité moyenne des autres substances, à 3,000.
Mais la densité de l’intérieur du globe paraît plus grande que celle de sa surface ; il paraît effectivement, que les parties les plus pesantes devaient, lors de la consolidation du globe, se précipiter les premières, Des faits positifs ont confirmé cet aperçu. ”

“ Ceux des éléments qui ont la plus grande densité spécifique et la plus grande force d’attraction, qui par suite occupent le moindre espace et sont en même temps plus rares, s’ils sont uniformément distribués dans l’espace, sont en conséquence plus disséminés que ceux d’espèce plus légère. Les éléments de poids spécifique mille fois plus grand sont mille fois et peut-être des millions de fois plus disséminés que ceux mille fois plus légers. ”

“ On a vu plus haut que sa masse est quatre-vingt-huit fois moindre que la masse de la Terre, ce qui donne pour sa densité, les six dixièmes environ de la densité moyenne de cette dernière, c'est-à dire trois fois un tiers la densité de l'eau. ”

“ La densité de l'écorce terrestre se compose de la pesanteur spécifique moyenne de toutes les roches qui la constituent. Cette densité, comparée à celle de la totalité du globe terrestre, donne une notion importante, celle de la densité de la masse centrale (1) . ”

“ Imaginons un milieu peu étendu, homogène, uniforme, où la densité, constante dans la même couche horizontale, ne varie qu'avec la hauteur; où la force autre que l'attraction en raison inverse de la nième puissance de la distance se réduit à l'action verticale de la pesanteur, supposée constante dans tout le milieu, où le repos est absolu. ”

“ Si la masse d'un corps a partout une égale densité, son centre de gravité sera identique au centre de sa masse ou de sa figure.
Une sphère ou boule dans tout son volume d'une égale densité aura son centre de gravité dans son centre; un cylindre l'aura au centre de son axe; un bâton prismatique, au centre de la ligne qui le partage en deux ; etc.
De ce que nous venons de dire il résulte qu'un solide, d'une figure quelconque, a toute la stabilité dont il est susceptible lorsqu'une des verticales abaissées des points de son contour ne tombe pas hors de sa base. ”

“ L’opacité de la masse résulte du retrait et de la séparation des particules, qui, laissant une mince lame d’air s’insinuer entre elles, brisent tous les rayons lumineux par l’effet de la grande différence de densité et de pouvoir réfringent qui existent entre l’air, corps gazeux, et le sucre, corps solide et dense. ”

“ Chimiquement c’est une simple augmentation de densité si l’on admet l’unité de la matière, idée fort en honneur parmi les philosophes chimistes contemporains. En effet, le problème à résoudre consiste à transformer un corps de la densité de 13,6 comme le mercure, en un corps de la densité de 19,5 comme l’or. ”

“ Si les volumes de deux corps sont égaux, leurs densités sont comme leurs masses ; par conséquent les densités de deux corps d’un égal volume, sont entr’elles comme leur poids. Si deux corps ont la même densité, leurs masses sont comme leurs volumes ; & par conséquent les poids des corps de même densité, sont entr’eux comme leurs volumes. ”

“ Un corps pesant homogène d’une densité connue, et terminé par une surface de révolution du second ordre est posé sur la surface horizontale d’un fluide pesant et incompressible d’une densité connue, renfermé dans un vase ”

“ Maintenant, si l’on observe que ces matières, qui entrent dans la composition du globe, sont de densité différente, on comprendra facilement que les molécules pesantes se sont nécessairement portées vers la surface avec d’autant plus d’énergie qu’elles étaient plus voisines de l’équateur et que la densité en était plus forte. ”

“ On démontre aussi que, dans un fluide en équilibre, la densité est ou bien constante d'une manière absolue, ou bien constante pour une même surface de niveau et variable seulement d'une surface de niveau à l'autre, c'est-à-dire qu'elle est exprimable par une fonction de la pression. ”

“ Densité de la Terre : à peu près cinq fois celle de l’eau, c’est-à-dire un peu supérieure à la densité du spath pesant, presque celle de l’iode, — soit 5,480 kilogrammes pour poids moyen d’un mètre cube de la Terre, supposée pesée par morceaux successivement amenés à sa surface. ”

“ Nous supposerons la densité constante et égale à l'unité, valeur particulière qui, une fois l'homogénéité admise, n'akère pas la position du centre de gravité, ni les rayons de gyration, ni l'ellipse d'inertie relative à un point. ”

“ La notion de densité est absolument sans intérêt pour l'étude des solides et des liquides et est avantageusement remplacée alors par celle du poids spécifique.
LIV. Chute des corps. — Lorsqu'on abandonne un corps solide à luimême, comme nous l'avons dit, il tombe. Dans les conditions ordinaires, le mouvement qu'il prend n'est pas dû à la simple action de son poids : l'air intervient, par sa poussée et par sa résistance, et ralentit le mouvement. ”

“ Cependant, comme cette même densité est le premier phénomène qui se présente à notre analyse, sommes-nous obligés, pour tout apprécier, d'établir des divisions qui ne sont que dans les limites de notre esprit, et nullement dans les choses ni dans les phénomènes qu'elles produisent. ”