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C. V, BOYS — LA CONSTANTE DE LA GRAVITATION 



III 



L'appareil que je vais décrire a été combiné el 

 construit de telle sorte que Ton pût indiquer, avec 

 précision, la position de toutes les masses dont il 

 se compose. On verra que j'ai montré dans cette 

 construction une certaine hardiesse, quelques per- 

 sonnes diront même une véritable témérité; mais 

 ayant confiance dans les principes que j'avais déve- 

 loppés et dans les excellentes qualités du fil de 

 quartz, je réduisis délibérément toutes les dimen- 

 sions tellement que les forces à mesurer et plus 

 encore les couples devinrent insignifiants, compa- 

 rés à ceux auxquels on avait eu affaire jusqu'ici. 

 Toute la difficulté des expériences de Cavendish, 

 de Reicli, de Baily consistaient dans la mesure 

 d'une action aussi faible ; au lieu de l'augmenter, 

 je la diminuai dans une forte proportion, heu- 

 reux de pouvoir augmenter plus encore la préci- 

 sion des mesures. M. Cornu réduisit au quart l'ap- 

 pareil de Cavendish; je l'ai réduit au dix-huitième. 

 Cavendish mesurait une force égale au poids de 



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— de millii:ramme, j'ai moins de =^— — , de mil- 



ligramme. A l'extrémité de son levier, Cavendish 

 obtenait un couple de torsion égal à celui de 

 ■l'^sfi à l'extrémité d'un fléau de 1 centimètre. 



J'observe, sur le même fléau, une force de „.. ..... . 



de milligramme. 



Ses forces étaient 1.400 fois supérieures aux 

 miennes, ses couples étaient 120.000 fois plus 

 grands. 



L'un des principaux avantages d'un petit appa- 

 reil, dans lequel le diamètre des sphères attirantes 

 peut être considérable, comparé à la longueur du 

 fléau, est un accroissement de sensibilité, l'angle 

 de torsion étant augmenté pour la même durée 

 d'oscillation. Cet avantage est particulièrement 

 évident dans un appareil du genre de celui que je 

 vais décrire, où les deux côtés sont à des niveaux 

 différents. Mais on peut se demander si la réduc- 

 tion des dimensions n'a pas pour conséquence un 

 manque de stabilité qui compense outre mesure 

 les avantages dont je viens de parler. 



On voit facilement qu'il n'en est rien. Les plus 

 fortes perturbations susceptibles de fausser ces 

 mesures sont dues aux difTérences infinitési- 

 males de température en divers points de l'ap- 

 pareil ; il en résulte des déplacements de l'air 

 qui agissent sur ses parties mobiles. M. Poynting 

 a montré que ces perturbations sont proportion- 

 nelles à la cinquième puissance des dimensions 

 linéaires de l'appareil si les mouvements de l'air 

 sont d'une lenteur suffisante pour être stalion- 

 naires ; elles s'élèvent même graduellement jusqu'à 



la huitième puissance à mesure que les termes 

 proportionnels au carré de la vitesse deviennent 

 de plus en plus grands, ce qui a lieu lorsque ces 

 mouvements ne sont pas stationnaires. Aussi long- 

 temps que l'appareil est assez petit pour qu'on 

 puisse y négliger le carré de la vitesse, la stabilité 

 est la même, quelles que soient ses dimensions; 

 mais, dès qu'on dépasse cette limite, le désavan- 

 tage d'une augmentation de grandeur se fait rapi- 

 dement sentir. De plus, le temps nécessaire pour 

 amener l'appareil à un état stationnaire augmente 

 rapidement avec ses dimensions. Déjà avec mon 

 petit appareil, il m'a paru nécessaire de laisser le 

 tout en repos pendants jours après que j'avais fait 

 les mesures géométriques, pour lui permettre de 

 reprendre une température uniforme. 



La figure 1 montre la disposition de mon appa- 

 reil. Une caisse en laiton BC, tournée avec préci- 

 sion, porte un couvercle L auquel on peut com- 

 muniquer une rotation à l'aide des engrenages W. 

 Les masses attirantes M sont suspendues, au 

 moyen de fils de bronze phosphoreux, à des tubes 

 verticaux P fixés au couvercle ; le tube central T 

 contient l'équipage mobile. Un miroir N, suspendu 

 à une armature à l'aide d'un fil de quartz, porte 

 les deux petites masses m suspendues de même au 

 niveau des centres des masses attirantes. 



Le fond de l'appareil est couvert d'un épais ma- 

 telas de caoutchouc 1 qui en préviendrait la destruc- 

 tion si les masses M venaient à tomber. Les quatre 

 masses étant dans le même plan, aucun couple de 

 torsion n'agit sur le fléau ; mais, si l'on vient à 

 tourner le couvercle, l'attraction des masses M 

 tendra à faire sortir les masses m de leur plan 

 primitif, et le couple ira en croissant jusqu'à un 

 certain point, passé lequel il décroît pour s'an- 

 nuler après une rotation de 180 degrés. 



L'action variant très peu autour de la position 

 du maximum, qui dans mon appareil était dis- 

 tante de (jj degrés de la position de départ, il 

 n'est pas nécessaire de mesurer cet angle avec une 

 grande précision, si les expériences sont faites 

 dans son voisinage. 



Si les sphères d'or et les sphères de plomb ne 

 tournent pas autour du même axe, ou si les centres 

 des masses correspondantes ne sont pas exacte- 

 ment au même niveau, il n'en résulte que de 

 faibles erreurs, le réglage parfait correspondant, 

 dans tous les cas, à un maximum ou un minimum 

 des actions réciproques ; sans entrer dans le détail, 

 je puis dire que la vérification de tons les réglages 

 peut être faite avec une exactitude dix fois supé- 

 rieure à celle qui est nécessaire. 



Le résultat final dépend d'un pelit nombre de 

 mesures qui peuvent être faites avec facilité et 

 dans lesquelles il est aisé d'obtenir une grande 



