EXPÉRIENCE I.

J'AI pris une mouffle à cinq poulies de cuivre dans des chapes de fer; c'est-à-dire, trois poulies dans la chape fupérieure, & deux dans l'inférieure.

à

Ayant formé l'équilibre en fufpendant un quintal & un quart la chape inférieure, & le quart d'un quintal à la corde de retour, j'ai été obligé d'ajouter 17 livres & demi pour faire descendre la puiffance, & élever le poids.

LEÇON IV.

DEUX quintaux & demi étant balancés par un demi quintal, l'addition de 28 livres a fait montet le poids.

N. B. Les roues des poulies avoient cinq pouces de diametre, leurs aiffieux un demi pouce, & la corde trois quarts d'un pouce.

Dans la premiere Expérience 17 livres & demi furpaffoient de 4 livres la fomme des frottements & des réfiftances, tirée de la théorie. Mais dans la feconde Expérience 28 livres ne furpaffent la fomme des frottements, &c. que de 2 livres. Il me paroît que la raison de cette différence eft, que la corde au commencement étoit trop groffe pour les chapes qui contiennent les rouës; mais dans la feconde Expérience, où la corde étoit plus tenduë, fon diametre s'étoit un peu diminué, & ainfi elle ne frottoit pas tant contre les chapes.

La connoiffance de la quantité de frottement dans ces grandes mouffles, nous apprend à quoi nous devons nous attendre dans la pratique. Car fi un homme qui pendant un petit espace de tems peut faire un effort de 100 livres, s'imagine qu'il pourra élever une pierre, ou un rouleau de feuilles de plomb, ou tout autre poids au haut d'une maison, avec une mouffle à cinq yeux, (parce que la chofe paroît faisable par les principes méchaniques) il fera bien trompé par rapport au frottement, qu'il ne pourra pas furmonter fans une force additionnelle de 50 livres.

J'efpere que ce détail que j'ai donné du frottement & des obftacles au mouvement dans les inftruments méchaniques, (quelque imparfait qu'il foit) fera d'un grand ufage pour diriger ceux qui fe mêlent des machines & des Manufactures. Et pour leur donner tout le fecours dont je fuis capable en cette matiére, je joindrai ici quelques refléxions fur la force

LEÇON IV. comparative des hommes & des chevaux, & fur la meilleure maniérë d'appliquer leurs forces. C'est le résultat des obfervations que j'ai faites pendant plufieurs années, & de tout ce que j'ai trouvé dans les Auteurs qui ont traité cette matiére.

Un cheval tire avec le plus grand avantage, comme nous l'avons déja fait voir d'après M. Camus, lorfque la ligne de direction (étant paralléle au plan fur lequel le poids fe meut) est à niveau de la poitrine du cheval, & il eft capable dans cette fituation de tirer 200 livres pendant huit heures chaque jour, & de parcourir environ deux milles & demi par heure; ce qui fait à peu-près trois pieds & demi par feconde. Si l'on fait tirer à ce cheval 240 livres, il ne peut travailler que fix heures par jour, & il ne peut pas aller auffi vîte; dans les deux cas, s'il porte quelque poids, il tirera mieux que s'il n'en porte point. Je ne prétends pas parler de ce qu'un cheval peut tirer fur une voiture; parce qu'en ce cas il n'a que le frottement à furmonter, enforte qu'un cheval moyen bien appliqué à une charrétte, pourra fouvent tirer plus de 1000 livres; mais ce qu'un cheval peut tirer en haut du fond d'un puits fur une poulie fimple ou fur un rouleau (fait de maniére que le frottement foit le moindre qu'il eft possible) eft proprement le poids qu'un cheval peut tirer; & les chevaux, l'un dans l'autre tirent dans ce cas, comme je l'ai dit, environ 200 livres. On doit eftimer de même le travail des chevaux dans toutes fortes de moulins & de machines hydrauliques, où l'on doit connoître auffi exactement qu'il eft poffible, combien on peut faire tirer à chaque cheval, pour pouvoir juger de l'effet qui en réfnltera, ayant égard à tous les frottements & obftacles, avant de faire conftruire aucun moulin ou machine.

que

Lorfqu'un cheval tire dans un moulin, dans une machine hydraulique, ou dans toute autre machine, (dans laquelle on se fert du cheval pour tirer circulairement un cabeftan ou un treüil) il faut avoir grand foin que le trottoir du cheval foit affez large en diametre ; autrement il ne pourra pas agir avec toute fa force en tournant; car dans un petit cercle ou trottoir, la tangente (dans laquelle le cheval doit tirer) s'écarte plus du cercle où le cheval eft obligé de marcher, qu'elle ne fait dans un grand cercle. Le trotoir du cheval ne doit pas avoir moins de 40 pieds de diametre lorfqu'il y a affez de place pour cela ; & le même cheval perd confidérablement de fa force dans un petit trotoir, parce qu'il tire dans une corde du cercle, tirant la poutre horizontale der

tiére lui à angles aigus, tellement que dans un trotoir de 19 pieds LEÇON IV. de diametre, j'ai vu un cheval qui perdoit deux cinquièmes de la force qu'il avoit dans un trottoir de 40 pieds de diametre. La plupart des Meuniers à Londres, & je crois dans la plupart des grandes Villes) n'aiment pas à faire de grands trottoirs pour leurs chevaux, même lorfqu'ils ont affez de place, parce que, comme ordinairement ils manquent de place dans les endroits où ils font obligés de conftruire leurs machines, ils fe font accoutumés à faire leurs modéles pour de petits trottoirs, & ils s'imaginent qu'il fuffit de donner la même vîteffe proportionnelle à la puiffance & au poids, que l'on donne dans les plus grands trotoirs (parce que fi la roue en couteau eft d'un diametre i petit, que le cheval tire près du centre, la difficulté de tirer, fi ce n'étoit pour l'entortillement du cheval, feroit toujours la même ) ne faifant pas refléxion à l'effort que l'on fait faire au cheval; ou lorfqu'ils ont trouvé par expérience combien un cheval peut tirer aifément, & quels font les defavantages qui réfultent d'un tournoyement fubit, ils ne veulent pas profiter de l'avantage que leur. donneroit un plus grand efpace, en éloignant cette difficulté, parce qu'ils ne veulent pas s'écarter de la méthode où ils ont été accoutumés. Mais les Meuniers, qui ont travaillé aux mines de charbon & de pierre, font plus intelligents en cette matiére parce qu'ils ont été accoutumés à de grands trotoirs pour les chevaux dans les mines, &c.

J'ai trouvé souvent que cinq hommes font égaux en force à un cheval*, & peuvent avec la même facilité pouffer en rond le levier horizontal dans un trotoir de 40 pieds; mais trois des mêmes hommes poufferont circulairement un levier dans un trotoir de 19 pieds, qui ne pourra pas être tiré par un cheval (d'ailleurs égal à cinq hommes.)

La plus mauvaise maniére d'appliquer la force d'un cheval, eft de le faire porter ou tirer au haut d'une colline; car fi la colline eft escarpée, trois hommes feront plus qu'un cheval. Chaque homme grimpe en haut plus vîte, étant chargé de 100 livres qu'un cheval chargé de 300 livres. Cela vient de la position des parties du corps de l'homme, qui font mieux fituées pour grimper, que celles du cheval.

Il fuit de cette observation, que ceux qui ont cru tirer un grand avantage du poids d'un cheval, en l'appliquant à une machine n'ont pas trouvé dans l'exécution ce que le calcul du poids de

* Note 6.

LECON IV. cet animal leur avoit promis, parce qu'à chaque pas le cheval grimpe réellement une élevation, lorfqu'on fait ufage de fon poids; & pat conféquent il va plus lentement.

* Note 8.

Comme un cheval par la ftructure de fon corps agit avec le plus de force lorfqu'il tire horizontalement en ligne droite, un homme agit avec le moins de force de cette maniére; par exemple, fi un homme qui pefe 140 livres marche le long d'une riviere ou d'un canal, & tire un batteau ou une barque par le moyen d'une corde qui paffe fur fes épaules, ou qui eft attachée en quelque endroit que ce foit de fon corps, il ne peut tirer plus de 27 livres, ou feulement environ la feptiéme partie de ce qu'un cheval peut tirer en ce cas : car toute la force avec laquelle un homme agit dans ce mouvement, dépend entierement de fon poids, & ce n'eft pas tout fon poids qui agit, mais feulement de poids, & encore trop obliquement, le pouffant en avant lorfqu'il fe baiffe, & c'est ce qui produit toute la force par laquelle l'homme tire la barque, comme il l'a été démontré par M. de la Hire dans un Mémoire qu'il a préfenté à l'Académie Royale des Sciences à Paris, en 1699, que l'on trouvera dans les Notes.

*

Les autres raisonnements qu'il fait fur l'application de la force d'un homme, font juftes; mais fes hypothéfes n'étant pas vrayes, quelques-unes de fes conclufions, quoique bien déduites des mêmes hypotheses, ne font pas vrayes en elles-mêmes. Ainsi j'ai donné dans la même Note des remarques fur ce qu'il dit.

En tirant une barque de la maniére qu'on l'a dit ci-devant, un homme pefant (pourvû qu'il n'ait pas de la difficulté à se mouvoir) aura plus de force qu'un autre, à moins que celui-ci ne porte un poids proportionnellement ; & plus ce poids fera élevé, plus il aura de force.

Lorfqu'un homme fait tourner un rouleau horizontal, ou un vindas avec une manivelle, ou autre manivelle, il n'a pas plus de 30 livres pefant qui agiffent contre lui, s'il travaille dix heures par jour, & s'il éleve le poids à environ 3 pieds & demi dans une feconde, ce qui eft la vîteffe ordinaire avec laquelle un cheval tire un poids: je dis 30 livres, en fuppofant le diametre du vindas égal à la diftance du centre au coude de la manivelle, car s'il ya, comme à l'ordinaire, quelque avantage méchanique, enforte que le diametre de l'arbre fur lequel la corde eft entortillée, foit quatre ou cinq fois moindre que le diametre du cercle que la main décrit, alors le poids fera (en y comprenant la résistance

¿qu'il

qui vient du frottement & de la roideur de la corde) quatre ou LEÇON IV. cinq fois plus grande que 30 livres, c'est-à-dire, autant que le poids fe meut plus lentement que la main.

Dans cette opération l'effet de la force d'un homme varie dans chaque partie du cercle que la manivelle décrit. La plus grande force eft lorfqu'un homme tire la manivelle en haut d'environ la hauteur de fes genoux, & la moindre force eft lorfque (la manivelle étant au plus haut) un homme la pouffe horizontalement contre lui; enfuite l'effet devient plus grand à mesure que l'homme agit par tout fon poids pour pouffer en bas la manivelle; mais eette action ne peut pas être auffi grande, que lorfqu'un homme tire en haut, parce qu'il ne peut pas y appliquer au-delà du poids de fon corps, au lieu qu'en tirant en bas, il agit avec toute sa force. Enfin l'homme n'a que très-peu de force lorfqu'il tire vers lui horizontalement la manivelle arrivée au point le plus bas. Suppofons avec M. de la Hire, qu'un homme d'une force médiocre pefe 140 livres, il peut dans les quatre parties principales de la circonférence de fon mouvement en pouffant & tirant, agir avec les forces fuivantes; fçavoir dans le point le plus fort une force égale à 160 livres; dans le plus foible, une force de 27 livres, dans le point fuivant affez fort, 130 livres ; & dans le dernier ou fecond point moins foible, 30 livres. Ajoutons toutes ces forces ensemble, qui feront 347 livres, & divifons par 4, nous aurons 86 livres ; ce qui donne le poids qu'un homme peut élever par une manivelle, s'il peut agir continuellement avec toute fa force fans s'arrêter, pour prendre fa refpiration; mais comme cela n'eft pas poffible, le poids doit retomber & furmonter au premier point foible, furtout lorfque la manivelle se meut lentement, comme il doit arriver fi l'homme veut agir tout autour avec toute fa force. Outre cela, pour élever un tel poids, on doit fuppofer que l'homme agit toujours le long de la tangente du cercle du mouvement, ce qui n'arrive pas dans la pratique. De plus il faut qu'il y ait une viteffe fuffifante pour que la force appliquée aux points les plus forts ne fe perde pas avant que la main arrive aux points les plus foibles, enforte qu'il eft difficile à un homme de continuer ce mouvement irrégulier; & par conféquent lorsqu'il n'y a point d'autres avantages, la réfiftance ne doit être que de 30 livres : & même on ne pourra pas la foutenir au point le plus foible, à moins qu'il ne refte quelque force du point le plus fort.

Tome I.

*

Kk

*Note 7.