Oeuvres complètes. Tome XIX. Mécanique théorique et physique 1666-1695

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VIII.
Moyen d'eprouver la bonte des machines.
(Chap. II des ‘Nouvelles expériences du vuide’ de 1674 de Papin.

Voyez pour le Chap. I la Pièce III B qui précède.

[Fig. 98.]

Il faut remplir d'eau le matras β [Fig. 98] & en mettre aussi un peu dans le verre δ, afin que l'ouverture du matras trempe dans l'eau, quand il est dans la situation que represente cette figure, & ensuite tirer l'air du recipient V. Alors l'air ne pressant plus sur l'eau du verre δ, rien n'empêche que l'eau du matras β ne la fasse monter plus haut, & ainsi cette eau descend par son poids: & cela d'autant plus bas, qu'il reste moins d'air dans le recipient pour la soûtenir. Et en effet on voit qu'elle descend par degrez à chaque fois qu'on tourne le robinet, pour faire sortir l'air du recipient V, & elle remonte aussi par degrez, si on laisse rentrer l'air peu à peu.

Par le moyen de cette experience, on peut sçavoir assez précisément conbien il reste d'air dans le recipient apres qu'on en a tiré tout ce qu'on a pû. Parce qu'on sçait que tout l'air ordinaire peut soûtenir 32 pieds d'eau, & on voit combien ce qui reste d'air dans le recipient en soûtient encore; car l'air qui reste est à l'air ordinaire, comme la hauteur d'eau qui demeure soûtenüe est à la hauteur de 32 pieds. Ainsi dans une machine où l'eau demeure toûjours à la hauteur d'un pied, on est asseuré qu'il reste pour le moins la 32 partie de l'air, puisqu'il soûtient encore la 32 partie de l'eau que l'air entier soûtient. Et de mesme dans les machines qui font descendre l'eau à un pouce prés du niveau, on peut conclure qu'il ne reste gueres que la 384 partie de l'air; parce qu'un pouce est la 384 partie de 32 pieds.

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Au reste l'eau n'est pas propre d'abord pour bien faire cette épreuve, parce qu'il y a toûjours quantité d'air meslé entre ses parties, & cet air monte dans le matras β, & pressant sur l'eau qui y est, la fait descendre plus bas qu'elle ne feroit si le matras estoit absolument vuide; & ainsi on croiroit la machine meilleure qu'elle ne seroit. Il faut donc, pour éviter cette tromperie, laisser l'eau 9 ou 10 heures dans le vuide, & pendant ce temps l'air engagé entre les parties de l'eau se dilate et forme quantité de bulles qui montent & sortent de l'eau; & on l'appelle de l'eau purgée quand toutes les bulles en sont sorties. Alors il n'y a qu'à en remplir exactement le matras, & le remettre dans la situation qui est icy representée, sans qu'il y entre d'air: en suite de quoy cette eau ne descend point, quoy qu'on vuide le recipient autant qu'il est possible. Je ne m'arresteray point à dire la raison de cette experience, puisque M. Hugens l'a expliquée dans le Journal du 25 Juillet 1672¹⁾ & qu'elle a encore depuis esté éclaircie plus au long par M. Huet²⁾. Je me contenteray simplement de dire qu'il n'y a qu'à frapper contre la machine pour faire tomber cette eau, & alors elle s'arreste à peu prés à la hauteur oû l'air la peut soutenir; parce que l'air qui se forme dans le matras est si peu de chose qu'il ne sçauroit y faire d'effet sensible. Dans la suitte donc, par le mot d'épreuve, j'entendray un matras ou un tuyau qui sert ainsi à mesurer la quantité d'air qui est dans le recipient. Et souvent je remplis ces tuyaux de mercure au lieu d'eau.

Je diray encore icy en passant que, quand l'eau est ainsi descenduë du matras, si on laisse rentrer l'air tout à coup dans le recipient, l'eau remonte dans le matras avec une impétuosité si grande qu'elle le casse, ou bien s'il est trop fort, elle tournoye dedans un temps fort considerable, & pendant ce temps, les bulles d'air qui y sont meslées se rassemblent toutes au milieu du matras & y forment un petit cylindre horizontal, & en suitte, quand le grand mouvement cesse, ces bulles par leur legereté montent au haut du matras. Cette experience surprend d'abord, mais il est aisé d'en rendre la raison par les 2 premieres regles du mouvement de M. Descartes³⁾.

1) T. VII, p. 201-206.

2) Voyez sur l'article de 1673 de Huet (c.à.d. P.D. Huet) ‘tonchant les experiences de l'eau purgée décrite dans le Journal des Sçavans l'Appendice qui suit (p. 242).

3) Princip. Philosophiae. Pars secunda, XXXVII: ‘Prima lex naturae; quòd unaquaeque res, quantum in se est, semper in eodem statu perseveret; sicque quod semel movetur semper moveri pergat’. XXXIX: ‘Altera lex naturae: quòd omnis motus ex se ipso sit rectus; & ideò quae circulariter moventur, tendere semper ut recedant à centro circuli quem describunt’.