SUITE

DES EXPÉRIENCES RELATIVES A L'ADHÉSION;

Par M. DU TOUR (1).

Sur la part qu'ont féparément le calibre & l'amplitude des Tubes de verre, l'un fur l'afcenfion de l'eau, l'autre fur leur immerfion, produites fimultanément par une même cause.

CLXIII. LA figure 14 représente une espèce de cage formée de deux montants C, C, & de deux traverses A, A: fur la traverfe fupérieure est placée une portion de foliveau d'un bois un peu pefant D, garni d'un crochet S, long d'environ deux pouces, au bout duquel eft fufpendu le trébuchet. Entre le foliveau & la traverse, vis-à-vis à-peu-près de la chasse du trébuchet, eft implantée une lame de couteau I, affez longue pour passer au-delà de la chaffe, & qui, mobile fur fa pointe, peut décrire par l'autre bout un arc de cercle, être appliquée contre la chaffe, ou en être écartée plus ou moins, & ainfi dans le premier cas y contenir l'aiguille, & empêcher le fléau de s'incliner, & dans les autres foutenir l'aiguille & le fléau à tels degrés d'inclinaifon qu'on veut.

CLXIV. Une très-étroite bande de papier divifée par lignes, & dont les diverfes portions, de trois lignes chacune, font différemment colorées, pour les faire diftinguer plus nettement à l'Obfervateur, a été logée dans un tube de verre Z, qui, fixement arrêté dans le vafe V destiné pour la maffe d'eau, fe trouve à côté & tout près du tube fufpendu pour les expériences; en forte que les degrés de fon immerfion, & ceux de l'afcenfion de l'eau dans le tube, font aifément reconnus à l'aide de cette échelle.

on.

CLXV. Avant de mettre dans le vafe V l'eau qui doit atteindre précisément l'orifice du tube fufpendu en équilibre au trébuchet, & dont à cet effet la dernière portion n'y doit être verfée que goutte à goutte applique la lame I tout contre la chaffe du côté du point de fufpenfion du tube, qui dès-lors, quand l'eau vient à l'atteindre, ne peut être entraîné ou ne peut l'être qu'extrêmement peu au-deffous de la fuperficie de la maffe

(1) Voyez le mois de Février.

d'eau. Mais il l'eft enfuite à un certain point, fi on vient à écarter tout doucement la lame d'auprès de la chaffe ; & l'aiguille s'incline de ce côté. C'eft à modérer cette immerfion dans le moment du contact du fluide & du tube, & à la reftreindre en obviant aux balancemens, au degré précis qu'exige la caufe qui tend à les faire pénétrer l'un dans l'autre, que ce procédé & cet appareil font deftinés principalement.

CLXVI. Il faut cependant obferver que fi alors l'aiguille du fléau fe trouvoit d'avance appuyée fur la lame I, ce feroit comme fi le tube étoit fufpendu à un point fixe, & que l'eau s'y éleveroit affez vîte à la hauteur ordinaire, & même tout-à-coup, s'il étoit déjà mouillé ou humide en dedans. Il doit donc être laiffé entre l'aiguille & la lame un petit intervalle, ou auffi grand feulement, ou un peu moindre que celui qu'exige l'inclinaifon convenable pour laiffer enfoncer le tube de deux lignes dans la maffe d'eau; & avoir attention, quand l'aiguille en s'inclinant a frappé la lame, de fe preffer d'écarter cette lame doucement au-delà, pour que l'aiguille ceffe incontinent d'y être appliquée & d'être arrêtée par elle.

CLXVII. Dans les épreuves faites avec cet appareil fur trois tubes de différens calibres, j'ai de plus eu recours à une autre précaution pour éviter les fecouffes déjà affoiblies des tubes. Une portion des contrepoids a été formée de bandes étroites & de dix-huit pouces de longueur, prifes dans une carte à jouer, & pefant chacune un demi-grain. Une carte entière faifant auffi partie du contrepoids, étoit ajuftée fixement fur le ballin deltiné à le recevoir, & les bandes d'un demi-grain pouvoient y être placées affez féparées les unes des autres, & la déborder fuffifamment pour qu'on les en ôtât facilement l'une après l'autre, fans occafionner des ébranlemens nuifibles à la pofition actuelle du tube.

CLXVIII. Après le premier degré d'immerfion fucceffivement effuyé par chacun des tubes dans l'état d'équilibre, on enlevoit de fon contrepoids feize demi-grains un à un. Le tube, dont la pefanteur étoit nulle auparavant, en acquéroit par-là une qui alloit en croiffant de plus en plus, & qui à la fin étoit de huit grains. Conféquemment il s'enfonçoit, mais peu-à-peu, & fans effuyer de fecouffes bien marquées, dans la maffe d'eau, à mefure que le fléau s'inclinoit. L'immerfion totale & l'afcenfion correfpondante du Auide dans le tube étoient défignées par l'échelle, où on avoit pu obferver celles qui avoient eu lieu, à mesure que le tube avoit acquis fes divers accroiffemens de pefanteur par les fouftractions partielles & fucceffives du contrepoids.

CLXIX. Un autre moyen, qui fervoit à évaluer affez exactement les immerfions, fut d'appliquer vers le haut des tubes une marque, en obfervant à quel degré de l'échelle correfpondoit cette marque au moment où le fléau du trébuchet étoit horizontal, & avant que l'eau eût atteint le tube: on jugeoit enfuite, quand le tube atteint par l'eau venoit à s'y enfonçer, à quel point il s'y étoit enfoncé, par la différence des niveaux de ce

degré

degré de l'échelle & de la marque, cette différence étant la mesure de l'immerfion.

,

CLXX. Comme lorfque le tube eft plongé dans l'eau en partie elle forme tout autour un cordon élevé d'environ demi ligne au-deffus de fa fuperficie, on pourroit évaluer tant l'afcenfion que l'immerfion, à compter ou du niveau du deffus du cordon, ou de celui de la fuperficie de la maffe. C'eft d'après ce dernier niveau que je les ai évaluées.

Les différences des calibres de mes trois tubes étoient telles que dans. le premier R, l'eau pouvoit s'élever à 15 lignes au-dessus du niveau ; dans le fecond T, à 7 lignes; & dans le troifième S, às lignes.

CLXXI. Selon les réfultats obtenus par mes épreuves, 1°. le degré d'immerfion dans l'état d'équilibre après le contact fubit de l'eau avec l'orifice des tubes qui étoient à-très-peu-près d'égale groffeur, eft conftamment le même pour tous, malgré la différence des diamètres de leurs calibres, & de deux lignes autant que j'ai pu en juger.

Cela ne doit il pas être ainfi, malgré l'inégalité de leurs calibres refpectifs, parce que les intenfités de l'action qui opère l'immersion, y › y font relatives & proportionnées aux aires embraffées par les circonférences à-peu-près égales de la furface inférieure des orifices des tubes; & qu'à cet égard la preffion, qui dans ces tubes capillaires s'exerce fur l'eau qui y eft contenue & adhérente à leurs parois internes, doit contribuer à leur immerfion, par la même raifon que dans l'expérience faite avec la bouteille V, bouchée par le haut (art. 9, nos. 102, 104), la réfiftance qu'elle oppofe à fe laiffer détacher de la maffe d'eau, eft relative & proportionnée non à la furface inférieure de fon orifice, qui n'eft que de 11 lignes quarrées mais à une étendue de plus de 34 lignes de la tranche des cordons d'eau foulevés qui y tiennent, & où s'exécute la féparation.

2o. Les degrés d'afcenfion de l'eau dans les tubes, en cet état d'équilibre, varient, & font d'autant plus grands que le diamètre du calibre des tubes eft moindre. L'afcenfion dans le tube R a été de 4 lignes, dans le tube T de 2 lignes, & dans le tube S de 1 ligne.

3°. Le degré d'afcenfion, toujours moindre dans chacun de ces tubes mobiles, que s'il étoit fufpendu à un point fixe, eft, lorsque la pefanteur de 8 grains qu'il a acquife en rend l'immerfion plus profonde, le même qu'il eft dans l'état d'équilibre. Dans ce nouvel état les afcenfions étoient encore dans les trois tubes R, T, S, de 4, 2, & 1 lignes.

4°. Dans ce nouvel état des tubes les degrés de leurs immerfions refpectives font égaux, car on les a obfervés pour le tube R de 16 lignes, & pour chacun des tubes T & S de 17 lignes. La petite différence de ligne peut être cenfée nulle & accidentelle.

Et l'égalité doit avoir lieu à cet égard, puifque les accroiffemens d'immerfion font dûs ici à des pefanteurs procurées aux tubes par une égale fouftraction de 8 grains de leurs contrepoids, & que ces accroiffemens, Tome XIX, Part. I, 1782, AVRIL.

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égaux par conféquent entr'eux, font ajoutés à leurs immersions primordiales égales entr'elles.

CLXXII. La part que la pefanteur des tubes peut avoir à leur immerfion, fe laiffe donc bien diftinguer ici d'avec celle qui a en même temps la cause de l'adhésion ou pénétration, dont l'intensité à l'égard de chaque tube est toujours égale malgré les variations de fa pefanteur.

CLXXIII. Et il eft indiqué auffi que la pefanteur acquife par chaque tube, laquelle accroît d'autant le degré d'immerfion, qui, lorfque fa pefanteur eft nulle dans l'état d'équilibre, lui eft procuré par la caufe de l'adhésion, n'influe en rien fur les afcenfions de l'eau dans le tube, mais uniquement & pour le tout en même temps, fur les accroissemens à son premier degré d'immerfion dans l'état d'équilibre.

CLXXIV. On peut en conclure que quelle que foit l'immersion du tube mobile, la totalité de l'action qui y intervient pour opérer à-la-fois & l'afcenfion de l'eau, & une portion constamment la même (no. 171) de cette immerfion, dont le reftant eft procuré par la pefanteur du tube, ne peut y influer tant à l'un qu'à l'autre égard qu'avec une intenfité toujours la même; & que comme relativement au tube R, par exemple, elle ne contribue, qu'elle que foit l'immerfion de ce tube rendu plus ou moins pefant, qu'à y élever de 4 lignes l'eau qu'elle y éleveroit à 15 lignes, s'il étoit arrêté fixément, le furplus de cette action partagée, lequel feroit capable d'y foutenir une colonne d'eau de 11 lignes, eft tout employé à coopérer uniquement pour deux lignes d'immerfion dans celle pouffée à une profondeur plus ou moins grande, felon le plus ou moins de pefanteur que le tube a acquis. CLXXV. Remarquons que de même dans le tube T, où il a été retenu une colonne d'eau de 2 lignes, que la caufe de l'adhésion y auroit élevée à la hauteur de 7 lignes, s'il avoit été arrêté fixément, le furplus de fon action, lequel pourroit y contrebalancer une colonne des lignes, eft employé à coopérer pour 2 lignes dans l'immerfion que la pefanteur de 8 grains, procuré au tube T, rend plus profonde.

Et que de même encore dans le tube S, où il n'a été retenu qu'une moindre colonne de ligne feulement, que la caufe de l'adhésion y auroit portée à la hauteur des lignes, s'il avoit été arrêté fixément, le furplus de fon action, lequel peut y contrebalancer une colonne de 4-lignes, eft employée à coopérer pour 2 lignes dans l'immerfion que la pefanteur de 8 grains, procurée au tube S, rend plus profonde.

CLXXVI. Deux lignes d'immersion exigent donc à l'égard du tube R un effort capable d'y élever ou foutenir une colonne d'eau de 11 lignes.

A l'égard du tube T, un effort capable d'y en foutenir une de 5 lignes.

Et à l'égard du tube S, un effort capable d'y en foutenir une de 4 lignes.

CLXXVII. Il paroît que dans ces expériences, où l'action qui opère l'immerfion du tube s'exerce aux dépens de celle qui opère l'afcenfion dans le tube fufpendu à un point fixe (v. art. 8.), cette action partielle eft un reftant qui opère l'afcenfion dans les tubes rendus mobiles dans un même rapport qu'on peut regarder comme conftant, & qui approche fort de celui de 3 à I; les différences, qui font varier les rapports conclus, pouvant être dues au feul défaut de précifion dans les obfervations & les appréciations.

La hauteur des colonnes d'eau élevées dans ces tubes fufpendus en équilibre au trébuchet, feroit à-peu-près le quart de celle de la colonne qui s'y élève, quand ils font arrêtés fixément.

CLXXVIII.Les immersions,qui dans nos épreuves fur les trois tubes R,T,S, dont les diamètres d'amplitude ne diffèrent prefque point, font de 2 lignes, & fe font aux dépens de l'afcenfion de l'eau, n'avoient pas eu lieu, ou n'avoient pas été bien marquées dans celles faites fur les difques de verre; cela ne vient pas de ce que les difques n'étoient pas percés comme les tubes. Un tube L, dont l'orifice fut bouché en dedans avec du fuif, qui en rendoit la cavité inacceffible au fluide, ne s'y eft pas moins enfoncé dans de pareilles circonftances à une profondeur de 2 lignes.

CLXXIX. Sur cela il y a à confidérer que l'immerfion de nos tubes, fufpendus en équilibre au trébuchet dans ces expériences, n'eft pas déterminée conféquemment aux loix de l'hydroftatique, qui au contraire y font enfreintes, puifque c'eft un corps dénué de pefanteur qui s'y plonge dans le fluide, & qu'on ne peut pas dire que le poids du volume d'eau qu'il a déplacé foit égal au poids qu'a perdu le folide, qui n'avoit rien à perdre à cet égard en ces circonstances, où ce qui s'opère de la de la caufe de l'adhésion exclufivement à tout autre agent, peut part fe comparer à ce qui auroit lieu, fi avec la main on enfonçoit dans l'eau un tuyau de la paille la plus légère clos par un bout. Il eft conftant qu'il faudroit employer, pour le tenir enfoncé à une profondeur donnée, un effort d'autant plus puiffant, que le tuyau auroit un plus grand diamètre. C'eft la grande difproportion des diamètres d'amplitude de nos tubes avec ceux de nos difques, qui rend les premiers fufceptibles de - l'immerfion à l'exclufion des difques. L'intervention des loix de l'hydrof tatique ne fe manifefte ici, que lorfque les tubes ont commencé à acquérir quelque pefanteur.

CLXXX. J'ai obfervé de plus à l'égard de nos tubes capillaires, que leur groffeur influoit auffi fur le plus ou le moins de profondeur de leur immerfion. Un tube X, dont le diamètre d'amplitude étoit de ligne, Tome XIX, Part. 1, 1782. AVRIL.

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