Читать книгу L'architecture et la construction pratique - Daniel Ramée - Страница 36

Table des matières

Quand on éloigne du sol une pierre, un morceau de bois, etc., et qu’on les abandonne à eux-mêmes, ils tombent jusqu’à ce qu’ils atteignent le sol ou un corps quelconque qui les arrête. Comme la matière est inerte, sans activité, elle ne peut pas passer d’elle-même de l’état de repos dans celui de l’activité.

Donc quand nous voyons qu’un corps en repos commence à se mouvoir au moment que nous le privons de son appui ou soutien, nous devons assigner ce mouvement à une puissance, et cette puissance est nommée pesanteur.

La pesanteur n’est autre que cette tendance de tous les corps vers le centre de la terre. Rien ne s’échappe de notre globe pour se porter dans l’immensité, et les corps qui se trouvent accidentellement lancés hors de sa surface y reviennent toujours avec rapidité. La terre a la propriété d’attirer constamment vers son centre toutes les parties matérielles qui la composent, tous les corps qui sont à sa surface et tous ceux qui peuvent être placés autour d’elle à distance.

On ne peut mieux déterminer la direction de la pesanteur qu’en fixant un fil ou cordon à un objet quelconque et en assujettissant à l’autre extrémité un petit poids ou corps pesant. La direction du fil ou cordon quand il est tendu et en repos est identique à la direction de la pesanteur; car si la force de l’attraction terrestre produisait une autre ligne, elle attirerait le cordon vers cette ligne.

Ce petit instrument, formé d’une ficelle, d’un cordeau, ou corde mince, et d’un petit poids, et dont on se sert constamment dans la construction, est nommé plomb, et la ligne décrite par le cordeau fixé d’une manière quelconque au sommet étendu vers le bas par l’effet du poids libre et en repos est nommée ligne verticale. Si cette ligne était prolongée, elle rencontrerait infailliblement le centre de la terre.

La direction de la pesanteur est donc celle du plomb ou de la ligne verticale. Il n’y a rien de si facile que de déterminer la verticale, en tous temps et en tous lieux. La verticale, n’importe sur quel point du globe, se dirige toujours vers son centre.

Quand un corps est empêché de tomber par un obstacle quelconque, l’effet de la pesanteur n’en est point pour cela anéanti; dans ce cas, il se manifeste par une pression qui s’exerce sur la masse qui le soutient.

La pesanteur n’est pas seulement une propriété générale des corps, c’est-à-dire elle n’est pas une propriété des corps compactes, elle est encore une propriété des liquides et des gaz. La chute des gouttes de pluie prouve assez la pesanteur des fluides, et la pression que les gaz, ou la masse d’air, exercent sur la surface terrestre prouve de son côté la pesanteur des gaz.

La quantité de la pression qu’un corps exerce sur le corps qui le supporte est appelée son poids; cette pression augmente en raison de la quantité des molécules matérielles dont le corps est composé. Pour comparer le poids de différents corps entre eux on se sert de balances dont l’usage est généralement connu.

L’unité légale de poids est en France le kilogramme: c’est le poids dans le vide d’un litre d’eau distillée, à la température de 4° centigrades.

Comme il arrive souvent que pour le bâtiment et ses nombreux détails on consulte des ouvrages étrangers où il n’est point fait usage de notre système métrique, nous croyons devoir donner ici le rapport des mesures et poids étrangers à notre système décimal.

Avec la table que nous venons de donner, il sera facile de convertir au système décimal français les mesures étrangères.

La densité des corps consiste dans le rapport de leur poids à eur 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. Afin de déterminer la densité des corps, il faut adopter la densité d’un corps quelconque pour unité : on a choisi à cet effet l’eau dans sa plus forte densité. La densité ou le poids spécifique d’un corps est donc le nombre qui accuse combien de fois un corps est plus pesant qu’un égal volume d’eau. Un centimètre cube de fer pèse 7,8 grammes, un centimètre d’or, 19,258 grammes, tandis qu’un pareil volume d’eau ne pèse qu’un gramme: donc le poids spécifique du fer est 7,8, celui de l’or est 19,258. On trouve en général le poids spécifique d’un corps quelconque en divisant son poids absolu par le poids d’un volume d’eau d’égale capacité.

Un corps est en équilibre quand toutes les forces qui agissent sur lui s’annulent réciproquement, ou bien quand leur action est annulée par une résistance quelconque. Ainsi, par exemple, l’action de la pesanteur d’un corps suspendu à un fil est annulée par la résistance de ce fil. Si le fil n’est pas assez solide, il se. rompt, et le corps qu’il soutenait tombe à terre. Toutefois l’équilibre a lieu sans un point d’appui stable et sans résistance apparente. Le poisson peut être en équilibre dans l’eau comme le ballon l’est dans les airs: mais dans ces cas la pesanteur de ces corps est annulée par une pression qu’il est inutile de démontrer ici.

La statique est la science qui s’occupe à découvrir les conditions de l’équilibre, et la dynamique est la science qui recherche de son côté les lois du mouvement qui naissent quand les conditions de l’équilibre ne sont point satisfaites. Ces deux sciences trouvent leur application dans le bâtiment, mais quelques notions élémentaires suffisent.

Pour mesurer des forces, il faut adopter pour unité une force quelconque. Deux forces sont égales quand elles s’équilibrent en agissant en sens contraire mais sur un même point. Deux forces égales qui agissent dans la même direction, sont comme la même force double. Quel que soit le nombre de forces agissant sur un point matériel, quelle que soit leur direction, elles ne communiqueront néanmoins qu’un seul et unique mouvement dans une seule direction déterminée. On peut donc se figurer une force, une puissance, capable d’amener seule cet effet, et qui serait susceptible de suppléer au système complet des forces dont nous avons parlé plus haut. Cette force est nommée résultante; elle n’est autre chose que la somme de toutes les actions de la pesanteur, que l’on appelle le poids d’un corps, et c’est le point où elle est appliquée qu’on appelle son centre de gravité. Nous avons dans la poulie un exemple de résultante.