Bauhaus-Universität Weimar

Titel:
Hydrodynamique expérimentale. Le mouvement des liquides étudié par la chronophotographie
Person:
Marey, Étienne Jules
PURL:
https://digitalesammlungen.uni-weimar.de/viewer/image/lit33418/4/
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la nature: 
ellipses dans un plan parallèle -à la direction du 
transport de l’onde. Dans les couches profondes du 
Jiquide, la courbe suivie par les molécules est de 
moins en moins prononcée; au fond du canal, leur tra¬ 
jectoire finit par se réduire à une ligne presque droite. 
Quand on imprime au cylindre un mouvement 
de va-et-vient comme dans le cas de la figure D, lés 
molécules décrivent à la surface du liquide des 
courbes fermées1. 
Courants et remous. — La forme annulaire du 
canal permet d’y faire naître des courants continus 
au moyen d’une petite hélice immergée dans un 
point plus ou moins éloigné de celui où le mou¬ 
vement s’observe. Les perles brillantes participant 
an mouvement du liquide lui-même permettent de 
determiner dans les différentes régions du courant 
la trajectoire et la vitesse des molécules liquides. 
Pour obtenir la figure H, on avait placé sur Je 
trajet du courant un obstacle formé par une lame 
de verre inclinée à 45 degrés environ. Cette lamé, 
maintenue à frottement entre les deux parois de 
cristal, ne présente que sa tranche à l’objectif du 
chronophotogra phe. 
La plaque photographique a été démasquée pendant 
trois secondes; la fréquence des images était de 42 
pqr seconde ; le courant marchait de droite à gauche. 
>Si nous ne considérons d’abord que les trajectoires 
des différents filets liquides, nous voyons que ceux- 
ci arrivent sur l’obstacle avec des directions plus ou 
moins obliques et que, suivant la loi d’Avanzini, il 
se fait un partage de ces filets près du bord inférieur 
dn plan incliné. 
En arrière de l’obstacle, Tes filets liquides exé¬ 
cutent des remous capricieux."’ iW*4r 
Quant à la vitesse du courant en chaque point, elle 
se déduit de l’écartement des images des perles. 
Celles-ci, parfois confondues en une trajectoire con¬ 
tinue, expriment une grande lenteur du courant; 
d’autres fois, écartées les unes des autres, elles per¬ 
mettent de mesurer d’après l’échelle métrique le 
chemin parcouru en f/42 de seconde, c’est-à-dire la 
vitesse absolue du courant. 
Avec cette disposition il est facile de mesurer 
l’influence qu'exercent sur le partage des filets 
liquides, l’inclinaison du plan et la vitesse du cou¬ 
rant. On peut aussi déterminer comment se com¬ 
portent les filets liquides suivant la forme des obs¬ 
tacles qu’ils rencontrent. 
Ainsi dans le cas représenté figure I, l’obstacle 
était formé par une caisse en forme de parallélépi¬ 
pède rectangle immergée dans le canal dont elle 
occupe toute la largeur. Les faces supérieure et 
inférieure de cette caisse étaient en verre pour 
laisser passer la lumière et éclairer les perles qui 
passaient au-dessus de la caisse ; le courant allait de 
gauche à droite. 
1 Dans toutes ces expériences, pour obtenir des résultats 
bien exacts, il faudrait disposer d’un moteur mécanique pour 
imprimer les impulsions au liquide du canal. Les mouvements 
donnés à la main ont rarement la précision nécessaire. 
En avant de la paroi verticale de la caisse, les 
filets liquides se partagent, et dès qu’ils commencent 
à s’infléchir, leur vitesse s’accroît ; ils passent rapi¬ 
dement le long des bords de la caisse et'vont former 
des remous en arrière. 
Les figures K et L montrent comment le courant 
se comporte à la rencontre d’un corps pisciforme, 
c’est-à-dire d’un solide dont la coupe serait une 
sorte de fuseau inégalement effilé à Tes deux extré¬ 
mités1. 
Dans la figure K, le courant rencontrait le corps 
pisciforme par son côté obtus; les veines fluides 
suivent les parois et s’échappent à l’arrière en pré¬ 
sentant peu de déviation. Mais si l’on renverse le 
sens du courant de façon que le liquide aborde le 
corps pisciforme par son extrémité la plus aiguë, le 
liquide, après avoir dépassé le maître couple, forme 
des remous très prononcés, figure L. 
L’intensité» des remous qui constituent une perte 
de force vive peut être considérée comme un crité¬ 
rium des résistances que rencontrent lés corps 
immergés dans un courant. Or on voit que la forme 
des poissons, dont l’extrémité antérieure est généra¬ 
lement obtuse et la postérieure très effilée, est par¬ 
faitement adaptée à la facilité de leurs mouvements 
dans l’eau. Car, d’après la plupart des auteurs, les 
conditions de la résistance des fluides sont réver¬ 
sibles, c’est-à-dire qu’elles sont les mêmes, à vitesse 
égale, pour des corps immobiles immergés dans un 
courant et pour ces mêmes corps se mouvant dans 
un liquide immobile2. 
Quand le liquide est poussé avec violence contre 
un obstacle immergé près de sa surface, ce liquide 
se soulève et retombe en cascade de l’autre côté de 
l’obstacle. Ce phénomène fugitif, que l’œil ne peut 
suivre dans ses détails, est traduit avec toutes ses 
phases par la Chronophotographie. 
La figure M montre, d’après les changements du 
niveau de l’eau, les phases successives de l’intu¬ 
mescence du liquide qui arrive sur l’obstacle, tandis 
que les perles brillantes traduisent les mouve¬ 
ments des molécules dans les couches profondes du 
canal. 
Cette énumération sommaire des applications de 
la Chronophotographie à l’analyse du mouvement des 
liquides suffira pour montrer les ressources de cette 
1 Ce solide immerge devant laisser passer la lumière de bas 
en haut, était formé de deux joues d’ébonite; le profil de l’une 
d’elles est visible derrière la glace. Ces joues touchaient les 
parois du canal; une lame transparente de celluloïd courbée 
suivant le contour de ces joues y était soudée de manière à 
former une cavité close. La transparence insuffisante du cellu¬ 
loïd fait que les perles qui passent au-dessus du corps immergé 
sont moins éclairées que les autres, mais cependant encore 
visibles dans les chronophotogrammes. 
2 La Chronophotographie serait également applicable à l’étude 
des mouvements de l’air et montrerait la façon dont les filets 
gazeux se comportent contre les obstacles de différentes formes, 
Une soufflerie, produisant dans un conduit à parois de verre une 
circulation d’air tenant en suspension des parcelles de duvet 
fortement éclairées, réaliserait les conditions nécessaires pour 
ces études.
        

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