Sur les propriétés des lames minces élastiques

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Submitted on 1 Jan 1872

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Sur les propriétés des lames minces élastiques

D. Gernez

To cite this version:

D. Gernez. Sur les propriétés des lames minces élastiques. J. Phys. Theor. Appl., 1872, 1 (1),

pp.324-326. �10.1051/jphystap:018720010032400�. �jpa-00236794�

324

SUR LES PROPRIÉTÉS ^{DES LAMES MINCES}

ÉLASTIQUES ;

PAR M. D. GERNEZ.

L’importance

que les travaux récents sur la

capillarité 1 ~

^attri-

buent à l’existence d’une sorte de membrane

élastique

^{tendue à la}

surface des

liquides

^en

équilibre

^et la facilité que

présente

^cette

notion pour

expliquer

^un

grand

^{nombre de}

phénomènes capillaires m’engagent

^{à faire connaître un} moyen de réaliser

quelques-unes

^des

expérienccs

^{relatives à la tension}

szcpe~° icielle,

^{avec des lames élas-}

tiques

^{aussi faciles à}

produire

que les 1aI11eS y111nceS d’eau de savon et

qui

^ont

l’avantage

d’étre indéfiniment

persistantes.

J’obtiens ces lames avec un collodion riche en

coton-poudre

^et

contenant avec peu d’alcool des

quantités

considérables d’huile de ricin. Un collodion formé de 80 _{à go} pour ^{i oo} d’éther avec

plus

^de

4 pour ¹⁰⁰ de

coton-poudre

donne facilement une lame mince li-

quide lorsqu’on

y

plonge

^{un fil}

rigide

^de Omm, 2 ^de

diamètre,

^{à con-}

tour fermé

quelconque;

^{il permet de}

produire

^les

figures d’équilibre

des lames

liquides

^{de ~1.}

Plateau, mais,

^{à mesure} que l’éther ^s’éva- pore, la membrane de collodion

s’amincit,

^{se rétracte et se tend au}

point

de déformer la

charpente,

^{si le fil}

qui

la constitue ne

présente

pas ^une

grande rigidité ;

^{elle est à}

peine

extensible et se déchire facilement.

L’addition d’lmile de ricin au collodion en modifie

singulièrement

les

propriétés :

^elle permet d’obtenir des lames extrêmement exten-

sibles et

élastiques, qui

^se maintiennent à un état intermédiaire entre

l’état solide et l’état

liquide.

^{Pour donner une} idée des déformations que les lanies de ^ce genre peuvent ^{subir sans se}

briser, j’indiquerai

les résultats

qu’on

^{observe avec} les collodions

qui

contienncnt en-

viron le tiers de leur

poids

d’huile de

ricin,

par

exemple

^{avec celui}

dont la

composition

^est

~

~ 1 ) Voir pages g8 ^et 197 du présent ^volume: DCPRÉ, ^Théorie mécanique ^{de la} Chaleur, Paris, i8t~~; -4iinales de ^{Chimie et de} Physique, ^4e série, ^t. ~.XI, p. 3ï8, ^etc.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018720010032400

325

On peut ^{cléformer une laine}

plane

circulaire de

façon

^{à lui faire}

prendre

^{la forme soit d’un}

^cône,

^{en exerçant une}

pression

^{normale à}

sa surface à l’aide d’une

tige

^{arrondie à son}

extrémité,

^{soit d’une}

surface _{convexe, par} l’action d’un courant d’air

rapide,

^{et la surface}

est facilement doublée sans

qu’il

y ait rupture ; ^la

lame,

^abandonnée

à

elle-même, reprend

immédiatement la forme

plane.

Les laines

élastiques

ainsi obtenues permettent ^{de suivre} les détails d’une

expérience

curieuse. M.

Dupré

^{a fait voir}

(1) qu’un grain

^de

plomb qui

^{tombe à travers une lame mince}

liquide

laisse derrière lui une cavité _{à gorge}

qui

^{se referme à la suite de son} passage; ^avec

une lame de collodion ^{et une}

petite

^{balle de}

plomb,

^{on voit se former}

une

poche, qui s’allonge

^{si l’on tire la balle avec des}

pinces

^{et dont}

les

parois

^se

rapprochent

^{et se} ressoudent derrière la balle

lorsqu’elle

a crevé la membrane.

Il est aussi facile de réaliser une

expérience

^{de 31. van der Mens-}

bruggl1e (2), qui

^{consiste à}

suspendre

^{à une} laine circulaire un an- neau

qui

^descend

parallèlement

^au cercle fixe et dont le

poids

permet de déterminer la tension

superficielle

de la lame

élastique.

Du reste, le ^même

liquide

permet ^{d’obtenir avec la même facilité} les

figures d’équilibre

^{de 31.}

Plateau,

^au moyen de

charpentes

^de

6 à 8 centimètres de hauteur. A cause de la viscosité du

liquide,

^l’é-

quilibre

^{ne se}

produit

que

graduellement

^{et l’on} peut ^{suivre toutes} les

phases

transitoires du

phénomène. Lorsqu’on

^{réalise cette}

expé- rience,

^{les lames}

liquides

^sont entièrement

opalines

^{au bout de}

quelques secondes,

sauf dans le

voisinage

^{des fils}

métalliques,

^sans

doute à cause de la solidification de l’huile de

ricin,

déterminée par le froid que

produit

^{l’éther en se}

vaporisant ;

^{elles ne deviennent}

transparentes

qu’au

^{bout de}

quelques

^{minutes ..}

Avec ^un collodion dont la richesse ^en huile de ricin

dépasse

40 _pour Ioo, par

exemple

^{avec celui}

qui

^a pour

composition

(1 ) ^Théorie mécanique ^{de la} Chaleur, p. 352; Paris, 1869.

1 ’) Bulletin de l’Acadéinie royale ^de Belgique, ^t. XXXIII, 2e pa~°tie, p. 323.

326

les lames

élastiques

^obtenues permettent ^de

vérifier,

par ^une

expé-

rience

analogue à

celle du fil de NI. van der

Mensbruggllc (1), l’éga-

lité de la tension

superficielle

^{dans toutes les} directions d’une lame

plane.

^{Vient-on à fendre la lame avec une}

pointe

^{suivant une}

ligne droite,

^{on voit} immédiatement les bords de la fente s’écarter cn hou- tonnière et

présenter graduellement

^toutes les formes

de passage

^entre

la

ligne

^{droite et la} circonférence.

Quand

la forme circulaire est at-

teinte~

^elle se colzscrve à mesure que le rayon

grandit,

^même

lorsque

l’ouverturc, s’élargissant,

arrive d’un côté au fil

métallique

^{de forme}

quelconque qui

^{a servi à}

produire

la lanie. Du reste, ^un bourrelet

liquide prend

^{naissance sur le} pourtour ^et

l’on y

^observe

pendant

1 a

période

de transition un courant tangent ^{à la}

courbe, qui

finit par

répartir

uniformément le

liquide

^sur la circonférence limite. Les inémes

phénomènes

^se

produisent lorsqu’on

détermine la rupture de la lame _par le contact avec un corps de forme

quelconque

^mouillé

d’éther : dans ce cas, les mouvements du

liquide

^{sur le bord de l’ou-}

i erture sont encore

plus

^manifeste.

On peut ^varier

l’expérience

^en

produisant plusieurs

^ouvertures

dans la même lame et vérifier _que les courbes limites des ^ouvertures

ont des

figures qui correspondent à

^{un minimum} de la surface.

Du reste, la

rapidité

^avec

laquelle

s’étend l’ouverture faite dans

une lame

liquide

^{varie avec la}

quantité

^{d’huile de ricin}

qu’elle

^con-

tient ;

elle devient presque

comparable

^à celle de l’eau de savon

pour ^un collodion

qui

^contient

75

pour ¹⁰⁰ d’huile de ricin.

SUR LES COURBES ISOCHROMATIQUES

(FIN) ; PAR M. ABRIA.

DEUXIEME ^{CAS. -} j~~77Z~ M~-~.r~

7~/YZ~e~?~ ~

^{/ ~~Ce et C/’0~e?~.}

4. On peut supposer les deux lames

appliquées

^{l’une contre}

l’autre sans aucune substance

intermédiaire,

^{ou admettre}

qu’elles

(’) .Z~/7c~/ de ~~c2r/~//z~ ro~/c ~ ~?~’/yz~ ^{t. XXXIII, 2e} partie, 1’.312.