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2°. L'écoulement est composé de la quantité d'eau contenue dans le réservoir, laquelle s'y étoit amassée pendant l'intermission, & de celle que produit le courant d'entretien D pendant tout le tems que le siphon joite.
3°. Ainsi connoissant le tems précis de l'écoulement & de l'intermission, on en tirera le rapport du produit du canal intérieur à la dépense du siphon. On voit effectivement que l'eau étant supposée couler avec une égale vitesse par le canal d'entretien & par le siphon, le calibre du siphon est à celui du canal d'entretien, comme le tems de la période entiere est à celui de l'écoulement; car (n°. 2.) le siphon vuide pendant le seul tems de l'écoulement, l'eau que le canal d'entretien fournit pendant l'intermission & l'écoulement. Or il est évident que les calibres de deux canaux par lesquels l'eau coule avec la même vîtesse, & qui versent la même quantité d'eau en tems inégaux, sont entr'eux dans le rapport renversé des tems.
4°. Le tems de l'écoulement & celui de l'intermission formant la période, la connoissance de la période & de l'écoulement donnera l'intermission; & de même la détermination de la période & de l'intermission décide la durée de l'écoulement.
5°. Si le canal d'entretien augmente son produit après des pluies abondantes ou pendant la fonte des neiges, il est clair que l'intermission sera plus courte & l'écoulement plus long que pendant la sécheresse où les couches de terre en D fournissent moins d'eau. Car le siphon employera plus de tems pour vuider la quantité d'eau qui coule en plus grande abondance dans le réservoir pendant le tems qu'il l'épuiseroit, si aucun canal ne s'y déchargeoit.
A mesure que l'abondance de l'eau croîtra dans le canal d'entretien, l'intermission diminuera toûjours, & l'écoulement augmentera jusqu'à ce que le produit du canal étant précisement égal à la dépense du siphon, l'intermission disparoîtra, & la fontaine sera unitorme.
Mais si la sécheresse vient à diminuer la quantité d'eau sournie par le canal d'entretien, la fontaine éprouvera des intermittences très - courtes & des écoulemens fort longs d'abord; & à mesure que l'eau diminuera dans le canal intérieur, l'intermission croîtra, & l'écoulement décroîtra proportionnellement.
On voit par - là que lorsqu'une fontaine commence à être intermittente par la sécheresse, ou qu'elle cesse de l'être par le retour des pluies, elle doit éprouver des intermissions très - courtes & des écoulemens fort longs.
6°. Le rapport de l'intermission à l'écoulement est difficile à fixer; & il est visible qu'il ne peut être constant, & qu'il n'est pas aisé de limiter la période d'une fontaine, puisqu'elle peut éprouver des variations par la sécheresse ou par les pluies. C'est à ces variations que l'on doit principalement attribuer les différences qui se trouvent dans les descriptions que différens auteurs nous ont données de la même fontaine. Car alors ils peuvent l'avoir observée dans des circonstances capables de faire varier sensiblement les résultats dont ils ont déterminé l'étendue.
Fontaines intermittentes composées. Les fontaines intermittentes
éprouvent quelquefois une suite de petites
intermittences & d'écoulemens, interrompue
par une intermission considérable; & il est aisé d'en
rendre raison. Soit (
Ces accès de repos & de slux peuvent être considérés comme l'écoulement d'une fontaine à simple réservoir, & la longue interruption comme son repos.
Et comme dans les fontaines à simple reservoir (n°. 5.) l'écoulement est tantôt plus long, tantot plus court, de même aussi la suite des intermittences & des flux, qui tient lieu d'écoulement dans les fontaines composées, doit varier par les mêmes causes. Si le petit réservoir IKF se vuidoit neuf fois pendant que le grand ne se vuide qu'une seule, & qu'il restât encore outre cela à moitié plein, la fontaine en H auroit alternativement neuf intermittences & dix intermittences par acces, entie chaque interruption considérable, suppose que le produit de la source A fut toûjours le même.
En général le dernier réservoir étant dans un certain rapport de capacité avec le plus interieur, le nombre des intermittences & des écoulemens successifs sera égal à celui qui exprime combien de sois le plus petit est contenu dans le plus grand; & s'il y avoit une fraction, les retours autoient une intermittence & un écoulement de plus, après un nombre d'accès égal au numérateur de la fraction.
7°. Ces especes de fontaines ont encore cela de particulier, qu'à chaque accès d'écoulement & d'intermittence, le premier flux est plus long que le second, & le second plus long que le troisieme. On voit que c'est tout le contraire par rapport aux intermittences. Car le siphon DCE coulant plus vite dans le commencement de son acces que vers la fin, le réservoir IKF doit être par conséquent moins de tems à se remplir, & plus de tems à se vuider (n°. 1.) la premiere fois que la seconde.
8°. Fontaines intercalaires. Les fontaines intercalaires
sont le produit d'un courant d'eau continuel &
uniforme, combiné avec celui d'un siphon qui joue
à plusieurs reprises. Soit la caverne DEC (
Il est aisé de se convaincre que l'intercalaison ou l'intervalle qu'il y a entre les accès, dépend du tems qu'employe le courant d'entretien à remplir la caverne jusqu'à la courbure du siphon, en fournissant outre cela à la dépense du canal en E. C'est done l'excès du produit du courant d'entretien D sur la décharge continuelle du canal E, qui fournit au jeu du siphon & à l'accès des intercalaires. Les retours de l'accès dépendent donc de l'abondance de l'eau dans le courant d'entretien, de la hauteur de la courbure du siphon FC, & de la capacité de la caverne DEC. Ainsi la période des intercalaires ne doit pas être plus coustante que celle des intermittentes, parce que la sécheresse ou les pluies peuvent y causer [p. 97]
En supprimant l'ouverture E (
Si le courant d'entretien peut seulement fournrir à ce canal en G, sa décharge produira une source continuelle & uniforme; si le courant d'entretien augmente, la cavité se remplira jusqu'à la courbure du siphon en C, qui coulera pour lors; & son produit se combinant avec celui du canal G, la fontaine qui en résultera, & qui aura d'abord été uniforme, éprouvera dans la suite des accès d'écoulement. Mais lorsque le siphon aura épuisé l'eau du réservoir jusqu'au niveau de l'orifice G, la fontaine perdra le produit de ce canal. Elle sera intercalaire, & lorsque le siphon aura cessé de couler, il y aura une intermittence jusqu'à ce que le courant d'entretien ait rempli le réservoir au niveau de l'ouverture G, & pour lors l'eau commencera à paroître dans le bassin de la fontaine. Après que le siphon & la décharge de l'ouverture G auront fait baisser l'eau au - dessous de G, si le siphon FGA entraine autant d'eau que la source intérieure D en peut fournir, la fontaine entretenue par G, en supposant qu'elle ait un bassin éloigné de la source que le siphon fournit, sera à sec, & l'eau n'y reparoitra que lorsque le courant d'entretien D produira moins que la dépense du siphon. C'est par ce méchanisme que l'on peut expliquer pourquoi certaines fontaines, telles qu'il y en a plusieurs en Angleterre & ailleurs, coulent tout l'été ou dans la sécheresse, & sont à sec en hyver ou depuis les pluies. On voit que ces fontaines augmentent précisément lorsqu'elles sont sur le point de tarir, c'est - à - dire lorsque l'eau dans la caverne approche plus de la courbure C du siphon; elles seront plûtôt à sec si l'été est humide, & elles couleront plus tard après un hyver pluvieux. Toutes circonstances avérees par les observations. La marche contraire des autres sources vient aussi de la même cause différemment combinée. Tous ces effets dépendent, comme nous l'avons vû, des pluies: on ne peut donc en tirer aucune conséquence défavorable au système que nous avons embrassé sur la cause de l'entretien des sources, comme l'ont prétendu Plot & quelques autres Physiciens, aussi peu capables d'apprétier les faits que de les combiner.
9°. Lorsque les fontaines intermittentes cessent de l'être; elles éprouvent un peu après l'instant où l'intermittence devroit avoir lieu, une espece d'intercalaison, & leur cours ne consiste, comme nous l'avons vû, que dans un accroissement & une diminution successive d'eau, ce qui forme un accès sensible.
Fontaines intercalaires composées. Ces sortes de fontaines ne sont précisément que les intermittentes
composées, dont le jeu (
Quoique nous ayons déjà vû comment les différens
produits du courant d'entretien peuvent modifier
les phénomenes des fontaines, il est aisé de faire
voir comment un même méchanisme peut offrir successivement
les différens caracteres que nous y a vons
distingués, c'est - à - dire l'intercalaison, l'intermittence,
& l'uniformité. Soient les deux reservoirs ABC, &
IKF (
D'après le méchanisme que nous venons de développer, on a réalisé aisément le cours de ces sources, & rendu sensibles leurs effets par des fontaines artificielles, dont on peut voir les modeles dans un mémoire du pere Planque, & dans ceux que le savant M. Astruc a publiés sur l'histoire naturelle de Languedoc, page 283. dans les Transactions philosophiques, n°. 423, & dans la Physique de Desaguliers, & dans nos figures qui en présentent les coupes.
Nous observerons ici que ces machines présentent un moyen tres - naturel de varier les effets des eaux jaillissantes ou courantes de nos jardins. L'art n'est jamais sans agrémens lorsqu'il imite la nature.
En consequence de ces inventions par lesquelles on est parvenu à rendre trait pour trait les operations de la nature, on peut assurer que la structure intérieure des fontaines est telle qu'on l'avoit supposée d'abord. Car en remontant des effets à la cause avec tant de succès, on est tenté d'admettre pour vrai, après une discussion & une explication exacte des phénomenes, ces agens & cet échafaudage qui n'avoient été d'abord admis que comme possibles, & d'une maniere purement précaire.
Quoi qu'il en soit, cette explication se trouve dans
les pneumatiques de Heron d'Alexandrie, qui vivoit
120 ans avant l'ere chrétienne, sur - tout dans les
premieres propositions de cet ouvrage. Pline le jeune,
epistolar. lib. IV. epistol. xxx. après avoir parcouru
plusieurs moyens assez peu raisonnables, tels
que les vents soûterreins, le balancement des réservoirs,
des mouvemens analogues aux marées pout
expliquer les écoulemens singuliers de la fontaine de
Côme, située près du lac de ce nom dans le duché de
Milan, ajoûte:
On voit que Pline a senti ce que les Physiciens modernes ont développé avec plus de précision. On peut consulter Kircher, mund. subterran. lib. V. sect. 5. cap. jv. le cursus mathematicus de Dechalles, le voyage des Alpes de Scheuchzer, en 1723. tome II. page 404. les Trans. philos. n°. 204. & 423. enfin les mémoires sur l'histoire du Languedoc.
Opinions populaires sur les fontaines périodiques,
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