Ll B R E S
P R O P O S
UNE INTERPRÉTATION DU PROGRAMME DE PHYSIQUE
du Concours d'entrée dans les Écoles d'Arts et Métiers
Il est incontestable que l'enseignement des sciences physiques dans les classes préparatoires aux Ecoles Nationales d'Arts et Métiers doit être essentiellement expérimental. Néanmoins, le raison-nement pur ne doit pas en être pour cela systéma-tiquement banni. Dans ces classes, en effet, on vise non seulement à donner a u x élèves un ensemble de connaissances solides, m a i s encore à les rendre aptes à suivre sans heurts les cours qui leur seront f a i t s plus tard. Il importe donc d'initier les élèves à certaines méthodes scientifiques, dont l'intérêt ne Irur a p p a r a î t r a vraiment que lorsqu'ils feront des études plus approfondies.
Afin de donner une certaine homogénéité à l'en-semble du cours d'hydrostatique, j'ai adopté pour l'étude des pressions dans les liquides le plan classique suivant :
I. — Liquide p a r f a i t et liquide réel. Viscosité. II. — Pression sur les parois d'un vase. III. — Pression en un point d'un liquide en
équilibre.
IV. — Egalité des pressions en tous les points d'un plan horizontal dans un liquide en équilibre.
V. — Différence des pressions entre deux points d'un liquide en équilibre.
Dans le premier p a r a g r a p h e j'indique que le glissement des diverses partie s d'un liquide réel les unes sur les autre s ou le long des parois exige un certain travail, dû à la présence des forces de viscosité qui sont de véritables forces de f r o t t e m e n t v a r i a n t avec la vitesse et s'annulan t avec elle.
Dans les autres p a r a g r a p h e s :
— J'énonce le principe correspondant.
— J'en fais une vérification assez grossière à l'aide des expériences classiques.
— Enfin, j'indique que le principe en question peut être considéré comme un véritable théorème si l'on admet que l'équilibre d'un liquide n'est pas modifié par la solidification d'une partie de ce liquide, cette solidification n'opérant conventionnel-lement sans changement de volume ni de poids spécifique (principe de solidification).
Le premier théorème se démontre par l'absurde : Sur un petit élément A S de paroi situé autour du point Al, le liquide exerce une certaine force pressante A F1 tendant à crever la paroi. Si cette
force n'était pas normale à la paroi elle a u r a i t deux composantes, l'une normale et l'autre parallèle à A S .
Celle-ci a u r a i t pour effet de faire glisser le liquide contre la paroi puisque les forces de visco-sité sont nulles lorsque le liquide est au repos. Or, il n'y a pas mouvement, c'est donc que A F est normale à, A S . et il en est de même de la pression p au point M que l'on dénit par la relation :
—
P ~ ~ A S
Les trois autres théorèmes se démontrent en étudiant l'équilibre :
— Soit d'un tout petit cylindre de liquide « soli-difié » de poids négligeable dont l'une des bases est une section droite et l'autre une section oblique.
— Soit d'un cylindre d'axe horizontal et de très petite section droite.
— Soit d'un cylindre d'axe vertical.
L'étude du « principe de P a s c a l » et celle du « principe d'Archimède » se font facilement d'une manière identique.
Cette façon de traiter l'hydrostatique me p a r a î t avoir les trois a v a n t a g e s suivants :
— Elle permet à tous les élèves de comprendre aisément, puisqu'on les établit à partir d'expériences simples, les divers principes de l'hydrostatique.
— Elle leur permet de s'initier à une méthode de raisonnement avec laquelle ils devront se fami-liariser tôt ou tard.
— Elle évite de déconcerter les élèves à qui on donne 'Sans les ouvrages classiques une démonstra-tion du théorème d'Archimède, voire du théorème fondamental de l'hydrostatique, alors qu'on ne leur a pas f a i t les démonstrations, p o u r t a n t aussi simples, des théorème précédents.
A. RICHARD
Centre Technique, Toulouse.
