Rapide (hydrométrie)

“ Maston, mais voilà un casus belli !...
— Rassurez-vous, mon digne ami. Les Français, avant d’en rire, avaient été parfaitement dupes de notre compatriote. Pour terminer ce rapide historique, j’ajouterai qu’un certain Hans Pfaal de Rotterdam, s’élançant dans un ballon rempli d’un gaz tiré de l’azote, et trente-sept fois plus léger que l’hydrogène, atteignit la Lune après dix-neuf jours de traversée. Ce voyage, comme les tentatives précédentes, était simplement imaginaire, mais ce fut l’œuvre d’un écrivain populaire en Amérique, d’un génie étrange et contemplatif. ”

“ La variation lente obtenue dans la seconde phase correspond à la perte du dissolvant et mesure le coefficient d'émission, perte de poids de la 4e à la 20e heure du chauffage à 110°.
L * expert -;nce a montre qu'à une variation de 1/100 de la teneur en humidité ou en dissolvant, correspondait une variation en sens inverse du coeeficient de vivacité égale environ à 13 de sa valeur primitive.
Si l'on répète les expériences de chauffage en faisant varier les températures d'étirage, on constate une variation rapide
de la vitesse d'élimination. ”

“ Le caractère du paysage change en même temps d’une façon brusque : au lieu de ces plaines riantes et uniformes que les eaux brillantes parcouraient lentement en y dessinant des centaines d’îles, au lieu de ces rives presque noyées que dissimulaient de longues lignes de palmiers et de maisons, l’onde noire et rapide coule entre des berges à pic où la roche fait irruption partout, et que dominent de hautes ondulations couvertes de forêts. Chaque perspective du fleuve, au lieu de se perdre dans un horizon sans limites, s’arrête à peu de distance et le coup d’œil se renouvelle sans cesse. ”

“ Toute cette partie du chemin Kenogami est lugubre ; les grands arbres calcinés et restés debout semblent des sentinelles d’un autre monde qui regardent avec une fixité étrange tous les passants nouveaux à l’allure rapide et inquiète. En effet, lorsqu’on traverse de nuit ce désert peuplé de fantômes, aussi morne qu’une lande, on se hâte afin d’échapper à un ennui indéfinissable qui pèse sur l’esprit et qui participe de l’impatience et de l’angoisse. ”

“ On est transporté, ému ; le cœur, rempli d’une ineffable jouissance, peut à peine se contenir dans la poitrine, et il éprouve ce saisissement, ce resserrement qui accompagne les émotions trop vives et trop répétées, ou bien encore une sensation comme celle d’une course rapide, dans l’air frais du matin, sur un coursier vaillant. ”

“ c’était d’employer le courant du rio, que la crue, occasionnée par les dernières pluies, rendait assez rapide, à transporter tous ces bois. On formerait de petits trains, et ils s’en iraient tranquillement jusqu’à la hauteur du groupe des séquoias que le ruisseau traversait obliquement. Là, le barrage formé par le petit pont les arrêterait tout naturellement. De cet endroit à Will-Tree, il resterait à peine vingt-cinq pas à franchir. ”

“ l'horloge municipale de Prairie-du-Chien, deux milles avant cette bourgade, se produisit un effroyable bruit de roulement, qui sortait d'un épais nuage de poussière, accompagné de sifflements semblables à ceux d'une sirène de marine.
A peine si les curieux eurent le temps de se ranger pour éviter un écrasement qui eût fait des centaines de victimes. Le nuage passa comme une trombe, et c'est tout au plus s'il fut possible de distinguer l'appareil animé d'une pareille vitesse.
On pouvait affirmer sans être taxé d'exagération qu'il faisait du deux cent quarante à l'heure !
Il disparut en un instant, laissant derrière lui une longue traînée de poussière blanche, comme la locomotive d'un rapide laisse à sa suite une longue traînée de vapeur. ”

“ « Il est un agent puissant, obéissant, rapide, facile, qui se plie à tous les usages et qui règne en maître à mon bord. Tout se fait par lui. Il m’éclaire, il m’échauffe, il est l’âme de mes appareils mécaniques. Cet agent, c’est l’électricité. ”

“ Il est, en effet, naturel que ce frottement du fluide sur la paroi soit proportionnel au nombre des molécules de la paroi rencontrées par le fluide dans l’unité de temps, c’est-à-dire à la vitesse, et augmente en outre avec le rapprochement produit, entre le liquide et le solide, rapprochement que la facilité avec laquelle un liquide se moule instantanément sur un solide doit rendre indépendant de la vitesse, mais qui n’en doit pas moins croître avec la pression. ”

“ Si donc on veut déterminer expérimentalement la vitesse de propagation des crues sur un cours d'eau, il faut tenir compte de ces deux circonstances : leur hauteur, et celle du régime antérieur. Une crue de 2 mètres, par exemple, va plus vite sur le même cours d'eau lorsque le régime antérieur est à 3 mètres que lorsqu'il est à 2 mètres. On ne peut donc pas dire qu'entre deux villes les crues mettent tant d'heures à se rendre de celle d'amont à celle d'aval ; ce temps est variable à toutes les crues.
Il faut d'ailleurs s'entendre sur le point de la crue qui sert à mesurer la vitesse. ”

“ Cela doit, en effet, arriver toutes les fois que l’eau aura une très grande rapidité ; la vitesse avec laquelle elle est emportée, diminuant l’action de sa pesanteur, l’eau qui forme le courant ne se met pas en équilibre par tout son poids avec l’eau qui est près des bords, et c’est ce qui fait qu’elle demeure plus élevée que celle-ci. ”

“ Le repos apparent, ou la faible vitesse des eaux de la surface, fait donc mal juger de celle de la masse, et nous sommes en droit de conclure que la vitesse moyenne des eaux d'inondation est bien supérieure à celle de la surface, et que si nous réduisons cette vitesse à n'être en moyenne qu'un dixième de celle du courant, nous serons plutôt au-dessous qu'au-dessus du vrai pour un cours d'eau de pente faible, et, à plus forte raison, de pente forte. ”

“ Les molécules de l’hydrogène, qui sont celles qui vont le plus vite, ont à 0° une vitesse d’environ 1 840 mètres par seconde ; les molécules de l’oxygène et de l’azote, qui composent l’air, ont une vitesse beaucoup plus petite, mais qui est encore, pour chacun de ces deux gaz, de l’ordre de 1⁄2 kilomètre par seconde. Ainsi les molécules qui forment l’air que nous respirons ne vont guère moins vite qu’un boulet de canon. ”

“ Le seul pour lequel il soit possible de l'apprécier et de la calculer avec exactitude, c'est l'extrémité aval de la tète, parce que seul il est bien déterminé et forme sur le courant une solution de continuité. Comme nous venons de le dire, la vitesse de ce point va sans cesse en diminuant à mesure qu'il descend le courant, parce que l'angle que forme le flot avec le régime uniforme devient plus aigu.
Le maximum de la crue est un point indécis par cela même qu'il est un maximum, et que de plus il a pour ainsi dire une vitesse relative par rapport au flot. ”

“ Dans le second genre de mesure, on utilise la vitesse du liquide à produire certains effets mécaniques que l'on constate du dehors. Ainsi, on force le liquide à tourner une hélice, à dévier un pendule ou une aiguille qui plonge dans le courant. Le troisième genre de mesure consiste a remonter aux causes mêmes de la vitesse et à les mesurer pour en déduire la vitesse elle-même : c'est ainsi qu'en explorant la pression du liquide en deux points d'un tube éloignés l'un de l'autre, on peut déduire la vitesse d'après la différence des pressions observées. ”

“ L’action du liquide sur sa couche superficielle se réduira donc à sa composante normale, que l’on égalera à la pression donnée de l’atmosphère ; et, inversement à ce qui arrivait auprès d’une paroi fixe, la connaissance de cette pression suppléera à celle de la vitesse de déplacement de la surface, c’est-à-dire à la connaissance de la composante de la vitesse moyenne locale, suivant le sens normal. ”

“ Si l'on songe à la quantité totale de lumière que le soleil nous envoie, dans laquelle l'absorption produite par l'hydrogène dépasse de beaucoup son émission, et
aux vitesses relatives différentes des diverses parties de sa surface, on comprend que la cause physique qui
peut élargir les raies de l'hydrogène, est tout-à-fait indépendante de la pression et des courants cycloniques. De cette manière une étoile qui offre des bandes d'absorption très larges, n'a pas nécessairement une atmosphère dense il suffit qu'elle tourne rapidement autour de son axe. ”

“ La puissance motrice d’une chute d’eau dépend de sa hauteur et de la quantité de liquide ; la puissance motrice de la chaleur dépend aussi de la quantité de calorique employée et de ce qu’on pourrait nommer, de ce que nous appellerons en effet, la hauteur de sa chute, c’est-à-dire de la différence de température des corps entre lesquels se fait l’échange du calorique. Dans la chute d’eau, la puissance motrice est rigoureusement proportionnelle à la différence de niveau entre le réservoir supérieur et le réservoir inférieur. ”

“ 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 ”

“ 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. ”

“ Il suffit que tout accroissement de vitesse d'un grain s'accompagne d'un refroidissement du fluide en son voisinage immédiat, et de même toute diminution de vitesse d'un échauffement local, sans perte ni gain d'énergie. Nous apercevons simplement que l'équilibre thermique n'est, lui aussi, qu'un équilibre statistique. ”

“ « La vitesse d'écoulement pour tous les liquides indistinctement dépend de la profondeur de l'orifice au-dessous du niveau. — Les vitesses d'écoulement sont, à différentes profondeurs, comme les racines carrées des profondeurs des orifices au-dessous du niveau. »
La preuve pratique de ce théorème se trouve dans les jets d'eau, dont la hauteur atteindrait le niveau du réservoir si, dans leur course de ce réservoir jusqu'à l'orifice, les molécules n'éprouvaient pas une résistance contre les parois des tuyaux, et si l'air atmosphérique n'opposait pas sa résistance au libre écoulement. ”

“ Puisque le frottement varie comme le carré de la vitesse, et même qu'il augmente dans le même rapport, il doit exister une limite, que la vitesse ne saurait dépasser, au moyen de quelque force constante, et cette limite est celle où la résistance de la vitesse devient égale à la force. Voilà pourquoi le poids de l'eau d'une rivière est complètement employé à vaincre le frottement provenant du lit et des rives, lorsqu'elle a une fois acquis une vitesse stationnaire. ”

“ La vitesse du courant, qui est de 5 kilomètres à l'heure en moyenne, s'élève à 8 ou 10 kilomètres en temps de crue : les eaux attaquent alors même les rives rocheuses, des blocs s'écroulent pêle-mêle avec des amas de sable et de vase, le lit s'obstrue et la rivière se déplace parfois de plusieurs kilomètres en quelques semaines sur une rive ou sur l'autre. ”

“ Une masse liquide ou gazeuse, au sein de laquelle on produit un son, offre l'exemple le plus frappant de vibrations propagées dans tous les sens ; les lois de ces mouvements dépendent d'équations aux dérivées partielles, qui se déduisent des équations générales de l'hydrodynamique en y introduisant les simplifications convenables. On arrive de cette manière à déterminer la vitesse du son dans les gaz, laquelle est proportionnelle à la racine carrée du rapport de la pression à la densité. ”

“ L'effet inverse se produit dans le tuyau D. Si la vitesse est, à un moment quelconque, un peu plus faible, il passe moins de gaz chauds, la température s'abaisse, la force ascensionnelle diminue et par suite la vitesse, ce qui produit une nouvelle diminution du courant de gaz chauds, un nouvel abaissement de température et ainsi de suite. ”

“ Il suffit d'une très-petite vitesse du liquide glissant sur lui-même, pour faire naître une résistance, égale à celle qui est engendrée par une vitesse finie du liquide glissant sur la paroi solide et égale à la force accélératrice imprimée par la pesanteur à toute la masse supérieure. Ainsi la cohésion des molécules entre elles est infiniment plus grande que leur adhérence aux solides et que la force de la pesanteur. ”

“ Ces vagues prennent une certaine énergie avec de grandes vitesses, et il est nécessaire alors de forcer la pression de l'azote qui tient la couverture tendue au-dessus de tous les ballons d'hydrogène.
Cette augmentation de pression comporte toute une série de conséquences immédiates dans la construction, l'arrimage et le poids des éléments constitutifs du dirigeable.
Quoi qu'il en soit, une vitesse de 30 mètres est absolument suffisante pour permettre une réalisation pratique et sûre de la conquête de l'air. ”

“ Le pilote estime la vitesse du vent sur terre, il la mesure et commande la vitesse des moteurs pour la compenser exactement.
Il vérifie son équilibre horizontal avant de dire le lâchez tout.
Le pilote commande le mouvement ascensionnel par
quatre moteurs, deux à l'avant, deux à l'arrière, les hélices placées horizontalement.
L'ascension s'opère verticalement.
Les ballonnets BBB, B'B'B' reçoivent immédiatement de l'hydrogène qui se dilate en sortant des ballonnets A A A.
Les ballonnets B et B' chassent incontinent de l'azote dans les ballonnets C et C'. ”