Mécanique classique

“ Ainsi, dans les machines à vapeur, on produit la vapeur dans la chaudière et on la dirige dans le cylindre pour faire marcher le piston, et ce mouvement est transmis au moyen de courroies, d'engrenages, aux tours, aux machines à percer, à raboter, à laminer, etc.
On peut donc définir la mécanique en ces termes :
La mécanique est la science qui a pour but l'étude des lois des forces et des mouvements. ”

“ LES LOIS DU MOUVEMENT, LA CHUTE DES GRAVES LIBRES OU SUR DES PLANS INCLINÉS, LES FORCES CENTRIFUGES ET D’ATTRACTION, LA MÉCANIQUE ET L’HYDRAULIQUE. Les lois du mouvement et de la chute des corps, perpendiculaire ou oblique, sont des connaissances préliminaires de la mécanique, science de première utilité. Il n’y a pas un seul art qui n’en sente la nécessité. Nous ne faisons pas un pas dans la société, dans les rues, à la ville, à la campagne, sans y rencontrer des machines. ”

“ Lorsqu'au contraire la question qu'on se propose est de telle nature que le temps et la force y entrent ensemble, la masse ne peut rester en dehors, et les quatre éléments de la mécanique figurent à la fois dans les calculs. On les retrouve toujours dans la dynamique, qui, en ce sens, est la mécanique complète ou totale, tandis que chacune des autres branches est pour ainsi dire une science partielle, pouvant servir d'introduction à la science la plus étendue. ”

“ L'étude expérimentale des forces naturelles est, à vrai dire, l'objet particulier de la physique; cependant on a généralement annexé à la mécanique les recherches particulières des lois physiques qui intéressent spécialement la théorie et la pratique des machines. Des appareils ont été imaginés pour faciliter ces recherches. On peut les partager en trois classes principales : les uns ont pour unique objet l'étude du mouvement au point de vue de la cinématique pure ; les autres sont les dynamomètres destinés à la mesure des forces ; la troisième classe d'appareils sert à mesurer le travail. ”

“ L'effet d'un corps mouvant qui communique le mouvement à une masse de corps réunis, de manière à tourner librement autour d'un centre donné, est à la fois proportionnel à la distance de ce centre et à son moment dans la direction du mouvement à produire. Ainsi, un corps du poids d'une
livre, se mouvant avec une vitesse d'un pied par seconde, aura, à l'égard d'un système de corps sur lequel il agirait avec toute sa force, à la distance de trois pieds de leur centre de mouvement, un effet triple de celui qu'il aurait à la distance d'un pied en agissant sur le même système. ”

“ Dans les questions pratiques de mécanique appliquée, on peut, sans erreur sensible, regarder le mouvement d'une partie quelconque de la surface de la terre comme étant uniforme. On peut prendre les unités de masse et de force telles que le changement de la quantité de mouvement soit égal à l'impulsion qui le produit. ”

“ TOUTE la science de la mécanique repose sur les lois du mouvement, soit qu'il existe actuellement, ou qu'il soit modifié par les forces qui tendent à le produire. Sa nature exige donc un examen particulier en abordant la philosophie de la science mécanique, et nous allons essayer de donner une explication claire des propriétés des diverses espèces de mouvemens. ”

“ Les réflexions que j'ai faites récemment sur le principe de similitude en mécanique, considéré dans le rapprochement entre les grands et les moindres effets naturels, s'appliquent aussi à certaines expériences dans lesquelles on a cherché à reproduire artificiellement quelques phénomènes mécaniques de la géologie. Car, les appareils que l'on a construits dans ce but ne sont autre chose que des machines très-simples, mais dans lesquelles il faut tenir compte à la fois des dimensions, du temps, des vitesses et des masses. ”

“ La mécanique dont nous venons de parler est la mécanique pure, considérée en elle-même. Si nous appliquons maintenant cette science à la physique, la justesse des observations qui précèdent apparaîtra plus nettement encore.
En effet, pour expliquer mécaniquement les phénomènes physiques, on admet qu’ils sont liés aux mouvements de molécules que nous ne voyons pas. ”

“ Une Histoire de la Mécanique par les faits, par l'image ou le modèle des inventions qui marquent les étapes de la science, n'est pas seulement capable d'intéresser toutes les intelligences cultivées ; elle est éminemment propre à développer les esprits inventifs, à généraliser leurs idées, à leur épargner des efforts stériles. ”

“ Toutes les forces que la mécanique actuelle considère agissant sur des objets physiques, les propriétés de la matière dont ils jouissent, modifient toujours et changent quelquefois entièrement les effets que ces forces produiraient par leur seule action ”

“ Les équations fondamentales de la mécanique sont évidemment, d’après l’objet même de la mécanique, les équations du mouvement d’un point matériel ; la matière y est représentée par la masse et la force ; le mouvement (c’est-à-dire l’espace et le temps) par l’accélération.
Elles considéreront un point matériel comme complètement défini quand elles nous auront fixé : sur sa nature, par l’intervention d’un coefficient propre au point considéré et appelé masse ; sur sa position actuelle, par l’intervention de coordonnées d’espace et de temps rapportées à un système de référence. ”

“ La science de la mécanique enseigne les moyens d'employer, avec avantage, les forces dont on peut disposer, nous n'avons point à développer ici les préceptes de cette science; mais pour mouvoir ces masses, souvent aussi embarrassantes par leur volume et leur forme que par leur énorme pesanteur, la théorie de la mécanique ne suffit pas. ”

“ Le simple bon sens indique néanmoins, avec une irrésistible évidence, que la mécanique animale, comme la mécanique céleste, la mécanique industrielle, ou toute autre quelconque, est d'abord de la mécanique, et doit être, par conséquent, à ce titre, nécessairement subordonnée aux lois générales que la mécanique rationnelle impose à tous les mouvemens possibles, abstraction faite de la nature des moteurs, et en ayant seulement égard à la structure des appareils. ”

“ Toute la dynamique du point matériel s'achève avant d'aborder les questions d'équilibre. La statique des systèmes, partie si importante et si délicate de la mécanique, est traitée en faisant usage des notions données sur le travail des forces à l'occasion du théorème des forces vives; le théorème du travail virtuel intervient dans cette théorie comme un moyen rapide d'opérer des compositions de forces. Une triple démonstration est nécessaire pour établir ce théorème dans les trois cas principaux, d'un corps solide, d'un système quelconque sans liaisons, enfin d'un système à liaisons. ”

“ Ces agents mécaniques ou machines n'augmentent pas la force du moteur, donc ils n'augmentent pas le travail, qui est fixe; ils approprient seulement ce travail aux circonstances.
Nous avons déjà dit et nous répétons, afin que les lecteurs soient bien convaincus, et ils ne le sont pas tous, le principe fondamental en mécanique est : « Quelle que soit la machine, simple ou composée, que cela soit la machine humaine ou la machine à vapeur, elle a sa force
déterminée et aucune combinaison de ses organes ne l'augmentera, car ce serait alors la machine à mouvement perpétuel. » ”

“ Lorsqu'un certain nombre de corps réunis, ou même un corps seul d'une dimension volumineuse, est destiné à se mouvoir autour d'un centre, il est quelquefois nécessaire de rechercher le point de concentration de la masse, afin de lui conserver la même force de rotation, avec la même vitesse angulaire. ”

“ Il arrive aussi sans cesse que la machine motrice est séparée de la machine à mouvoir, et que le mouvement de la première doit être transmis à la seconde. L'un des principaux objets de la mécanique est de changer, de transformer, de transmettre des mouvements donnés en d'autres selon les besoins de l'industrie : c'est ce que l'on nomme la transformation ou la transmission des mouvements. ”

“ De toutes les courbes qu'un corps puisse décrire dans son mouvement d'un point à un autre, il choisit toujours celle dans laquelle, si l'on suppose que sa vitesse soit partout multipliée par la distance qu'il parcourt, la somme des produits infiniment petits sera un minimum, c'est-à-dire moindre qu'aucune autre route qu'il aurait pu prendre. ”

“ D'où il suit que dans un système de corps qui se meuvent autour d'un point donné, avec des vitesses angulaires égales, l'effet produit par le mouvement de rotation de chaque corps, aussi bien que la force employée pour le faire naître , sont représentés par le produit de la masse par le carré de la vitesse; puisque, dans ce cas , la vitesse est proportionnelle à la distance du centre ”

“ Dans cette sixième partie, nous considérerons les machines au point de vue non-seulement des modifications qu'elles apportent au mouvement, mais encore des modifications de la force et de la transmission de l'énergie d'un corps à un autre. La théorie des machines consiste principalement dans l'application des principes de la dynamique aux trains de mécanismes ”

“ La première et la plus importante division naturelle de la mécanique consiste à distinguer deux ordres de questions, suivant qu'on se propose la recherche des conditions de l'équilibre, ou l'étude des lois du mouvement, d'où la statique, et la dynamique. ”

“ Et si nous combinons trois forces d'après les lois du mouvement, il n'y a pas de doute que le mouvement qui en résultera ne soit dans tous les cas bien véritablement déterminé, quelle que soit d'ailleurs sa grandeur; l'on ne peut pas dire qu'il en soit autrement si le mouvement disparaît et que la force devienne une pression. ”

“ Il faut, Messieurs, arriver à l'âge moderne et rencontrer les grands progrès des sciences pour constater l'application des principes rationnels de la mécanique à la résistance des matériaux et à la stabilité des constructions. ”

“ Dans les applications de la mécanique à l'astronomie, à l'électricité et au magnétisme, on a souvent à chercher la résultante d'une attraction ou d'une répulsion qui est ainsi répartie, et dont la direction varie aux différents points du corps, et il en résulte des problèmes très-complexes et très-difficiles. Mais dans les applications de la mécanique aux constructions et aux machines, la seule force répartie sur le volume du corps qu'il soit nécessaire de considérer, est son poids ou la force qui l'attire vers la terre ”

“ 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. ”

“ « Les théories générales y sont condensées de main de maître, quelques-unes avec autant d'originalité que de simplicité. Je citerai notamment la dynamique des corps solides, l'hydraulique, la thermodynamique, et la théorie de la transmission du travail dans les machines. » Les principales publications de Resal ont été les suivantes : Éléments de mécanique (Paris, 1851, 2 vol. in-8, — 2e éd., 1862) ; Traité de cinématique (Paris, 1862, in-8) ; Des applications de la mécanique à l'horlogerie (Paris, 1868, in-8) ; Théorie de la transmission des mouvements par câbles (Paris, 1874, in-8) ”

“ Si, comme nous l'avons remarqué plus haut, il n'existait pas de causes de perte , occasionées par la manière dont les machines sont construites, il est évident que l'effet mécanique représenté par un poids élevé à une certaine hauteur, en un certain temps, serait égal à la puissance mécanique. ”

“ Dans tous les cas d'équilibre que nous venons d'examiner, aussi bien que dans tous ceux qu'on peut imaginer, on trouvera que les forces ou plutôt les poids opposés les uns aux autres sont arrangés de telle façon que, s'ils étaient mis en mouvement., ils donneraient tout d'abord, dans la direction de gravité, des momens égaux et contraires, la vitesse étant d'autant plus grande que l'étendue du poids est plus petite. ”

“ Introduction à la mécanique est un ouvrage très-estimé, qui se distingue par la clarté et la précision. Parmi les inventions de Poncelet, on peut citer un contre-poids mobile et une roue hydraulique qui portent son nom.
principe de la pression et de la contre-pression, ou de l'égalité de l'action et de la réaction : Songez que les boulets ne vous respectent guère, Et qu'un plomb dans un tube entassé par des sots Peut casser d'un seul coup la tête d'un héros, Lorsque, multipliant son poids par sa vitesse, Il fend l'air qui résiste, et pousse autant qu'il presse. ”

“ Les lois de la mécanique sont infaillibles. Quel est le travail nécessaire pour qu'une masse en mouvement, convenablement disposée, reste indéfiniment dans les airs?
Le travail qu'engendre la résistance de l'air, ni plus ni moins. ”

“ Nous citerons comme exemple parmi celles-ci la mécanique physique, qui procède de la mécanique rationnelle, mais dans laquelle on fait entrer les propriétés physiques des corps, non plus telles que nous les concevons abstraitement, mais telles qu'on les déduit des résultats d'expériences nombreuses. ”

“ Mais quel est le mode immédiat d'action d'une force quelconque, pour produire le mouvement, et comment, par exemple, une pierre gravite-t-elle vers la terre ? Il est sans doute, dans certains cas, plus facile de comprendre la nature de l'action d'une force que sa cause : ainsi, lorsqu'un corps en mouvement" en rencontre un autre, l'impénétrabilité de la matière nous laissera aisément concevoir de quelle manière le mouvement se communique, puisqu'en effet le premier corps ne saurait .continuer sa course sans déplacer le second ”