Force motrice

“ Nous entendons par modification du mouvement moteur, les moyens spéciaux de le régulariser, de l'accumuler, de l'accélérer, de le retarder, de le suspendre, etc., etc.
La force motrice peut être rarement considérée comme une suite non interrompue de pressions ou d'impulsions égales dans tous les instans; et il arrive souvent que le travail ne présente pas non plus, dans tous les instans, le même degré de résistance. ”

“ Toutes les forces motrices qui tombent directement sous nos sens, et à l'instar desquelles l'esprit conçoit d'autres forces que les sens ne perçoivent pas, offrent un caractère commun, celui du déplacement de la force motrice pendant qu'elle agit. ”

“ La vitesse aura diminué d'une quantité égale à l'augmentation qu'elle avait subie lors de l'action directe de la force, la quantité de mouvement du corps aura diminué. Dans le premier cas la force motrice aura imprimé un certain accroissement de quantité de mouvement au corps, cette quantité de mouvement finale reste emmagasinée dans le corps tant qu'aucune action extérieure n'entre en jeu; mais s'il se présente une force résistante, la quantité de mouvement pourra être restituée intégralement, l'impulsion de la force résistante étant égale à l'impulsion de la force motrice primitive. ”

“ Tous les mouvements du corps peuvent être comparés aux trois genres de leviers étudiés en mécanique. Les os sont les leviers ; la puissance est représentée par les muscles ; la résistance est offerte par le poids des parties à mouvoir ou les obstacles à surmonter ; la force motrice réside dans le principe de la contractilité volontaire.
Dans le levier du premier genre le point d'appui est entre la puissance et la résistance. ”

“ Dans toute machine en mouvement, les résistances que doit vaincre la force motrice sont de deux espèces : les unes sont les résistances utiles , celles que la machine a pour objet de vaincre ; les autres sont les résistances passives. ”

“ Si la force motrice se trouve agir sur un corps étranger au point de la résistance dans le courant de sa ligne de communication , outre la décomposition opérée par l'ouverture de l'angle qui la reporte à la résistance, elle en subit une autre relative à ce corps étranger. ”

“ Cependant, de ce qu'il est impossible de calculer la force motrice de l'homme qui marche, qui court, qui saute, parce que chaque mouvement intime de la vie fait varier l'énergie de cette force, qui s'accroît encore en raison des obstacles qu'on lui oppose ”

“ L'AFFINITÉ, OU PUISSANCE DE COMBINAISON,
lu à l'Académie des sciences , le 10 août 1840.
Dans la nature, une seule Cause motrice produit tous les genres de mouvements. Cette Cause est I'EXPANSION. Par l'action constante et universelle de cette Force unique, chaque corps, quelles que soient ses dimensions et sa position dans l'espace, travaille sans cesse à étendre toute sa substance sur un espace plus grand, par conséquent à écarter les corps qui l'environnent. Mais, à son tour, il est soumis, par sa surface, à la réaction, également expansive, de ces corps environnants. ”

“ Que les masses profondes aient été injectées de bas en haut au travers des assises superposées, c'est ce que tout le monde admet, mais il faut préciser la cause d'où dérive la force motrice et la pression. ”

“ De plus, c’est dans la sensibilité et dans l’activité motrice que cet élément apparaît : la sensation agréable ou pénible a une intensité et provoque une impulsion motrice, une manifestation de force, un effort où point déjà la volonté. ”

“ L'essence d'une Force exige qu'elle tâche de changer, ou intérieurement f ou extérieurement d'état; & une Force Motrice n'cil susceptible de' changement que quant au lieu; d'où il suit, qu'il faut absolument qu'elle change à cet égard. ”

“ Le mouvement d'un mécanisme dépend de la force motrice, et ce mouvement est d'autant plus habile que le moteur est mieux réglé. Ne suis-je pas, moi, cette force qui doit imprimer le mouvement à toutes les ùmes qui me confient leur faiblesse ? ”

“ La force tangentielle, qui n'influe que sur la grandeur des impulsions (*) ;
(*) La pesanteur nous offre un exemple d'une force constante qui par suite imprime à un point matériel une accélération constante.
On a pris pour unité de force celle qui fait tomber un poids de KILOGH. avec la même vitesse que la pesanteur.
229. La force normale ou centripète, qui n'influe que !
sur leur direction et qui a pour expression m —, P p étant le rayon de courbure de la trajectoire.
230. Il est clair aussi que la force motrice reste constamment dans le plan osculateur à la trajectoire en chaque point. ”

“ Mais voici de quoi trancher toute difficulté, et de quoi faire voir qu’aucun tourbillon ne peut presser sur la terre, et causer la pesanteur. Il est démontré, par la théorie des forces motrices, qu’un corps qui se meut, par exemple, avec dix degrés de vitesse, ne reçoit aucune force, aucun mouvement d’une puissance qui n’aura aussi que dix degrés, et qui poursuivra ce corps en mouvement. ”

“ Nous n'examinerons maintenant que les éléments fondamentaux des forces. Elles nous sont connaissables seulement par les mouvements qu'elles produisent et c'est pourquoi, dans la mécanique classique, la force est simplement définie une cause de mouvement. ”

“ Les physiciens entendent, comme je l'ai dit, par le mot force, non seulement les causes diverses, qui ont pour but de passer un corps de l'état d'inertie à l'état de mouvement, mais bien les forces qui modifient ce mouvement. ”

“ Toutes les fois qu'un corps passe de l'état de repos à l'état de mouvement, ou bien que ce corps, une fois en mouvement, se meut suivant des lois différentes de celles dont nous venons de parler, c'est qu'il est soumis à l'action de quelque cause qui détermine ces changements dans son état • de repos ou de mouvement. Cette cause, quelle qu'elle soit, on la nomme force. Une force est donc une cause quelconque de mouvement ou de modification de mouvement. ”

“ Les changements d'équilibre de la matière et de l'éther comme origines des forces.
§ 1. — LES DÉNIVELLATIONS GÉNÉRATRICES DE L'ÉNERGIE.
Les physiciens mesurent les forces et l'énergie, mais ne les définissent pas. Pour eux la force est simplement la cause d'un mouvement et ils en évaluent la grandeur par l'accélération qu'elle produit. ”

“ A chaque nouvel accroissement de puissance d’une part, il y a, d’autre part, diminution de résistance. Plus il y a de mouvement produit, plus il doit y avoir, conséquemment, de tendance à une nouvelle augmentation de mouvement et de force. ”

“ On voit donc par là que si un mouvement est toujours l'effet de forces, certaines forces peuvent, dans certains cas, ne modifier en rien un mouvement préexistant. Est-ce à dire que ces forces sont sans effet? Ce serait contraire au bon sens, car qui dit force, dit effet, une force ne se manifestant à nous que par un effet. ”

“ Cette force propre est la cause de tous les divers mouvemens des corps, soit impulsion, soit attraction, soit répulsion, soit action galvanique... comme on le voit dans les phénomènes de l’électricité, du magnétisme [4] ...
Un corps animé de cette force propre, et qui vient en choquer un autre, lui donne une impulsion sans perdre de son énergie, comme le fait un ressort qui se débande. ”

“ Pas de force sans matière, ou mieux force et matière sont la même chose : de la substance en mouvement. C'est là un fait à posteriori. Peut-on séparer la gravitation du corps pesant et lui donner ainsi une existence indépendante, l'électricité des particules électrisées, la contractilité du muscle? Peut-on concevoir l'ouïe sans l'oreille, la vision sans l'œil, la fonction sans l'organe ? ”

“ Si les corps d’un système n’éprouvent d’autres actions que leurs tractions et pressions mutuelles, soit immédiatement, soit par l’entremise de verges et de fils inextensibles et sans ressort, la force vive du système est constante, dans le cas même où plusieurs de ces corps sont astreints à se mouvoir sur des lignes ou sur des surfaces courbes. ”

“ À l’égard de la physique, il faut entendre la nature de la force toute différente du mouvement, qui est quelque chose de plus relatif. Qu’il faut mesurer cette force par la quantité de l’effet. Qu’il y a une force absolue, une force directive et une force respective. Que chacune de ces forces se conserve dans le même degré dans l’univers ou dans chaque machine non communicante avec les autres et que les deux dernières forces, prises ensemble, composent la première ou l’absolue. ”

“ Or ce mouvement existe : dans le système de l'univers, nous voyons des mouvemens que la force existante de la gravité est insuffisante à produire seule ; nous trouvons des effets qui ne peuvent être que le résultat de l'opération d'un principe dont l'action a cessé; une force impulsive, semblable à celle que nous sentons placée sous la direction de notre propre volonté. ”

“ Il peut n'être pas commode d'introduire ces causes dans une étude rationnelle du mouvement; aussi, en mécanique, a-t-on admis que le mouvement est toujours produit par un agent spécial qu'on appelle une force : la force est une variable auxiliaire, un intermédiaire qu'on introduit entre la cause et l'effet; la cause réelle donne naissance à la force et la force produit le mouvement. ”

“ Un théorème bien connu de Mécanique nous apprend que la force vive d’un corps est égale à la somme de la force vive de translation (c’est-à-dire de la force vive qu’il aurait si toute sa masse était concentrée en son centre de gravité) et de la force vive due au mouvement relatif du corps par rapport à son centre de gravité. ”

“ Le lieu d'un corps où est appliquée une force peut être la totalité ou seulement une partie de sa masse intérieure ; dans ce cas la force est une attraction ou une répulsion, selon qu'elle tend à rapprocher ou à éloigner les corps sur lesquels elle agit. ”

“ Si en effet la force seule peut remplacer ou neutraliser la force, il est clair que toute cause dont l'effet propre pourrait être produit ou empêché, soit par l'action d'un ou de plusieurs poids, soit par une cause assimilable elle-même à un poids ou à un système de poids, peut et doit être considérée comme une force, ou un système de forces. ”

“ Le lieu d'application d'une force peut encore être la surface suivant laquelle deux corps se touchent, ou la surface de séparation de deux parties d'un même corps ; dans ce cas la force sera une tension, une pression, ou bien résultera d'actions moléculaires latérales, selon les circonstances.
Ainsi l'action d'une force est toujours répartie sur un certain espace, volume ou surface ; une force concentrée en un point unique n'existe pas en réalité. ”

“ Enfin des expériences plus délicates et une théorie plus avancée nous montrent cette constance du poids dans les corps comme liée à une loi plus générale , en vertu de laquelle les parcelles des corps , prises dans leur totalité , opposent la même résistance à l' action des forces motrices , ou exigent la même dépense de force pour prendre la même vitesse , quels que soient l' aspect et le mode d' agrégation des molécules , et quelle que soit la nature de la force qu' on dépense pour leur imprimer le mouvement . ”

“ Mais depuis, ayant tâché d’approfondir les principes mêmes de la mécanique, pour rendre raison des lois de la nature que l’expérience faisait connaître, je m’aperçus que la seule considération d’une masse étendue ne suffisait pas, et qu’il fallait employer encore la notion de la force, qui est très intelligible, quoiqu’elle soit du ressort de la métaphysique. ”

“ Avant d'aller plus loin, je définis la force une faculté d'action, potentielle ou actuelle. La force relève exclusivement de l'ordre physiologique; mais ses actes sont variables, mécaniques, physiques, chimiques et physiologiques. L'acte est la concrétion de la force : c'est un résultat. ”

“ D’un autre côté, si la force est à elle-même sa mesure, elle se mesure aussi, elle mesure du moins et proportionne son énergie actuelle à la résistance qu’elle doit vaincre. Le mouvement est la résultante de l’excès de la puissance sur la résistance. Le rapport et la mesure de la puissance et de la résistance est dans la conscience de l’effort. ”

“ Voici encore une considération qui montre bien que stimulus et force ne sont point la même chose. Chez un corps inorganique, c'est la force d'inertie, la résistance passive, la masse, qui détermine le mode suivant lequel il réagit contre la force qui agit sur lui, dans l'hypothèse d'une certaine accélération de mouvement; chez un corps vivant, au contraire, un grand nombre de facteurs agissent de concert : ce sont eux qui déterminent chez ce corps l'état d'excitabilité et la manière dont il réagit contre la force qui agit sur lui. ”

“ Le mécanicien qui se représente la naissance, les variations et la cessation du mouvement comme les effets d'une pression, désigne celle-ci sous le nom abstrait de force : la pesanteur ou la pression exercée par une masse, est une force. ”

“ Mouvement d'un point matériel soumis à l'action d'une force de grandeur et de direction constantes. — Le principe de l'indépendance de l'effet d'une force et du mouvement antérieurement acquis par le point matériel sur lequel elle agit, va nous permettre de déterminer immédiatement le mouvement que prend un point matériel sous l'action d'une force constante en grandeur et en direction. ”

“ C’est une question importante de savoir si certains faits particuliers n’expliquent pas la pesanteur ; mais ce que nous entendons par cette force elle-même consiste entièrement dans la somme de ses effets.
Tout nous conduit à entreprendre l’analyse de l’idée de force en général. C’est là la grande conception qui, dès le commencement du XVIIe siècle, se dégageant de la notion rudimentaire de cause, et se développant sans cesse, nous a donné le moyen d’expliquer les modifications de mouvement éprouvées par les corps et enseigné la manière d’envisager tous les phénomènes physiques. ”

“ Et dans cette hypothèse, l'unité absolue de force serait aussi une sphère dont le rayon serait l'nnité d'intensité, et dont la surface serait égale à la moitié du produit de l'unité de masse par le double de l'unité de vitesse. — Mais cette représentation de la force donne l'avantage de mieux faire comprendre l'action d'une force. En effet, la force s'exerçant sur un corps quelconque, son action se fera sentir sur ce corps par les trois éléments dont elle se compose. ”