F
Biblioteka Gl. AWF w Krakowie
1800051864
____
LE
MOTEUR HUMAIN
PRIX NET SANS MAJOI
OUYRAGES DU MEME AUTEUR
Le moteur humain etles bases scientifiąues du travail professlonnel. /'re/acede H. Le Ghatelier, membre de 1'lns- titut, xvi-690 pages 12 x 18, avec 324 flgures (1923). Trąd. angl. des professeurs Butterworth et Wright ; London (1920). Organlsationphyslologiąue du travail (valides et inva-
lides). Vrefa.ce de H. Le Ghatelier, membre de lTnstitut.
xii-374 pages 16 x 25, avec 134 flgures (1917)... 36 fr. Trąd. angl. du professeur Stanley Kent; London (1918)/ La prothese et le travail des mutiles. Con/erence. 27 pages
16 X 25, avec 4 flgures (1916)... 1 fr. 50 Le devolr agricole et les blessćs de guerre. 22 pages 16 X 25, avec 8 flgures (1917)... 2 fr. Leslois seientifiąues de1’education respiratoire. In-8” de
120 pages et 26 flgures (1920)... 18 fr. L orientation professionnelle. n-78 pages 16 x 25, avec
LE
.■
ET
LES BASES SCIENTIFIQIES
DU
TRAVAIL
PROFESSIONNEL
PAR
Jules AMAR
DIRECTEUR DU LABORATOIRE DE RBCHERGHES SUR LE TRAYAIL PROFESSIONNEL
AU CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS DOCTEUR ES SCIENCES
MEMBRE CORRESPONDANT DE L'ACADEMIE DES SCIENCES DE LISBONNE
AYEC UNE PREFACE DE
Henry Le CHATELIER
MEMBRE DE L’lNSTITUT, INSPECTEUR GENERAŁ DES M1NES PROFESSEUR A LA SORBONNE
Ouvrage honore d’une souscription du Ministere du Travail et du Ministere du Commerce
2* EDITION
PARIS
DUNOD, EDITEUR
47 ET 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS (VI?)
PREFACE DE LA lre EDITION
Le dćveloppement
inoui de
1
’industrie
pendant
le
xixe siócle
a cle
la
consequence
immśdiale
de
l
’ópa-
nouissement
des sciences expćrimentales.
La
loi de
conservation de la
masse
de
Lavoisier
donnę naissance
&
1’
analyse
chimiąue,
et
eelle-ci
est
le
point
de
depart
de
tous les
progrós
de la mćtallurgie
moderne.
L’expó-rience
d’
OErstedt
sur
1
’
aiguille
aimantóe cróe
toute
l’industrie
electrique.
La loi de compressibilitć
des
gaz
de
Mariotte
et
les
experiences
de
Regnault sur
les
tensions
de
vapeur
permettent
le
dćveloppement
de
la
machinę a
vapeur et la
crćation
des
machines
frigori-fiques.
Les
quatre
formes
de
1’
ćnergie
malerielle :
mecanique, calorifique,
ćlectrique
et chimique,
sont
1
’
objet
d’
ćtudes incessantes, et chaque
decouverte se
traduit aussitót
par
un progrds
industriel
correspon-
dant.
La
cinquieme
formę
de
1’energie, celle
des
moteurs
animes et
en
particulier
celle
du
moteur
humain,
reste,
malgre
son
usage
continuel dans
l’in-dustrie,
assez peu
connue.
Les
quelques
recherches
de
laboratoire
faites
a
son
sujet
ne
sont aucunement
uti-lisees
jusqu’
ici par
les
industriels.
11
n
’y a rien li
qui
doive
surprendre
: entre
l’
experience
d’
OErsledt
et
la
dynamo,
il
s
’
est
ścouló
un demi-siecle. Les phćnomónes
VI PRltFACE
physique
et
de
la
chimie,
commencent
i
peine
&
se
dśbrouiller;
les
progrds
tres
lents aujourd
’
hui
s
’
acce-
lereront
sans'doute
bienlót
d
’une
faęon
verligineuse.
II
en a
ete
ainsi
au
debut de
la
decouverte
du courant
galvanique ;
les
recherches, d’
abord
peu
nombreuses
et
semblant
denuees
d’interdt pratique,
se
sont
multi-
pliees aujourd
’
hui
i
tel point qu
’il
est
devenu
impos-
sible
de
se
tenir
au
courant
des
nouvelles
decóuvertes
qui
se
succedent
de
jour
en
jour.
Le
livre
de
M.
Ajnar arrive
precisement
au moment
psychologique ou
il
peut
rendre
les plus grands
ser-
vices;
c
’est une
misę
au
point
des
methodes
actuelle-
ment
employees
pour
etudier
le
mecanisme
et
le
fonctionnement
de
la
machinę humaine.
Apres
avoir,
dans
un
premier
livre,
rappele
les
principes
essentiels
de la
mćcanique
rationnelle,
il
en
fait
Fapplicalion
aux
membres
de
1
’homme,
c
’est-i-dire
aux
differentes
pifeces
mecaniques
de
la machinę.
II eludie
tout
particuliere-
ment
le
role
des
muscles et
des
os.
Un
second
livre
rappelle
les
conditions
de
transformation
de
1
’
energie
chimique
et
calorifique
en
travail
mecanique.
Comme
la
machinę a
vapeur,
1
’
organisme
humain
brdle
un com-
bustible
approprić,
les
alimenls. De
nombreux rósultats
ont
dój
a ete reunis par
les
physiologistes
sur
1’
ćnergie
disponible soit
pour
produire le travail, soit pour
sub-
vcf
nir
aux
pertes
du
corps
par
rayonnement, et
entre-
tenir
la
temperaturę
la
plus favorable au bon
fonc
tionnement
de la
machinę. Enfin,
les
derniers
livres
resumenl
les
recherches
tres
interessantes,
mais
mal-heureusement
trop
rares,
failes
sur
la
production
du
travail humain,
et
tout
spćcialement les
tres
impor-
tanles recherches
de
1
’auteur de
ce volume.
PRĆFACE VII
mecum
tres
utile
pour
leurs
śtudes dans
les
usines,
faites
en vue
de s’
assurer
que
les
móthodes de travail
employóes
imposent
seulement a
l’ouvrier la
fatigue
minimum, nócessaire
a
1
’
obtention
d
’un
resultat
donnę.
Les
ingenieurs d’
usine
en
tireront
le mdme profit
pour
arriver
a
oblenir d’
une
fatigue
donnee
le maximum de
rendement. Les
methodes
sont
identiąues pour
rćsoudre
les
deux
problemes
reciproąues :
minimum
de fatigue
a production
egale
ou maximum
de
produclion
i
fatigue
egale.
L'intereŁ est
le nieme pour
les
ouvriers
et
les
patrons de
reduire
au
minimum l
’
usure
de la
machinę humaine
; on ne
peut refuser
ii celte
derniere
les
soins
que
Fon accorde
depuis longtemps & la
machinę
a
vapeur.
L’
opportunite
de
celte
publication
se
trouve
d’
autre
part
liee
a
une
revolution
des methodes industrielles
dueś
i
l’energique
initiative
d’
un
ingenieur
amćricain
:
M.
F.-W.
Taylor,
dont
les
Principes
Porganisation
scientifiąue
des
usines
sont maintenant
la
preoccu-pation
de
tous
les
ingćnieurs.
Jusqu’
ici
1’industrie
s
’
etait
contentee
d’
utiliser
cer-tains
rćsultats
scientifiques qui avaient
etc obtenus en
dehors
d
’
elle,
sans
aucune
preoccupalion des
appli-cations
possibles.
La
raethode
suivie
avait
ele celle des
sciences
pures,
c’
est-a-dire abstraites.
Pour dómdler
les lois
des phenomenes naturels, on
a
depuis
long
temps reconnu
la
necessite
de scinder les
probldmes,
de
n’
ćtudier
a
la
fois
qu’
une
seule face
de
chaque
phdnomdne.
G
’
est
ainsi
que
le chimiste,
ignorant
syste-
matiquenient
les proprietes
mdcaniques
et
electriques
de
la
matiere,
est
parvenu
a
reconnattre
la loi
de
conservalion
des
elemenls
et
celle
des
proportions
chi-VIIT PRŻFAGE
jnique.
Ces lois, les
seules utilisees
aujourd
’
hui
par
les
industriels, rendent
certainement
de tres
grands ser-
vices
;
mais
elles ne
constituent
pas
i
elles seules toute
la
science.
L’idćede F.-W.
Taylor a
etś
d’
introduiredans
1’indus-
trienonseulement
les
lois
de la
science pure,
mais
plus
encore
la
mśthode scientifiąue
elle-móme.
En
prćsence
du
probleme
industriel
le
plus
fróąuent,
Fobtenlion
&
bon
marchó
d’un
produit
de
bonne
ąualitć,
il recherche
systemaliquement
tous
les facteurs
dont
depend
le
rósultat
poursuivi, et il
s’
efforce de
les
rattacher
entre
eux par
des relations
numeriques,
dont
la
connaissance
exacte
doit.
permettre
d
’
alteindre i coup
sur
le
but
visó.
Cette science industrielle envisage
simultanement
la
multiplicite
des
points
de
vue que comportent
les
phónomśnes
róels,
tandis que la science
pure simplifie
infiniment
sa lachę
en
n
’
envisageant
jamais
& la
fois
qu’
un
seul
aspect
des
phenomenes.
Les
phćnombnes reels
les
plus
simples
en
apparence
sont
dój&
extrSmement
complexes.
Ainsi
le
travail
des
mólaux
sur
le
tour,
particuliferement dtudió
par
Taylor,
dśpend
de douze
variabl.es
ind&pendantes
au
moins.
Parmi ces
variables, le
facteur
humain est
de
beaucoup
le
plus important. Si
le
rendement
mecanique
des ma-
chines
ordinaires
a
ete l
’
objet de
recherches incessantes
en
raison
des
repercussións sur
la
consommation
du
combustibłe, un des
principaux
elements
du prix
de
revient, le rendement
des hommes,
au
contraire, a
śtć
jusqu
’ici
a peine etudie
dans
les
usines.
C’est
sur
ce
point
spćcial
que F.-W. Taylor
concenlre
aujourd
’hui
la majeure
partie
de ses
efforts.
.
11
a
d
’
abord
dćmontrć
l’inexactitude d
’un prójugó
PRŹFACE IX
utiliser
eux-m6mes
lcurs
forces
pour
obtenir
avec la
moindre
fatigue
un
resultat
donnę. C’
esl
la
une
erreur
complfete,
et Taylor
l
’a
ótabli sur le plus simple
de
tous
les
exemples
:
le
transport
des
fardeaux.
Dans ce
travail,
la
fatigue
est
fonction
de cinq
variables,
et
il
est
impossible
a l’ouvrier
de
trouver
par
des
tfttonne-ments
les
valeurs les
plus avantageuses
de chacune
de
ces
variables
:
poids
transporte
a chaque
voyage,
dis-
tance
parcourue,
inclinaison
du
chemin,
vitesse
&
pleine
charge,
vitesse
a
vide
au
retour
et
temps
de repos,
sans
parler des
conditions
dópendant
de
la
sante
physique
et
morale
de l’
ouvrier..
En
eludiant
systematiąuement
1’influence de ces
variables
dans
le cas
du
transport
de
gueuses
de
fonte, F.
W. Taylor
a
reussi a tripler,
sans
augmentation de
fatigue,
le
poids
transporte
journel-lement
par
ses
ouvriers.
II a
pu
ainsi
doubler
leur
salaire
tout
en rćservanl un
bćnefice
important
a
son
usine.
Mais cette
ćtude
du
lnoleur
humain
donnę
lieu,
quand
on veut
la
faire
dans
les
usines,
comme
Taylor,
a
de
graves difficultćs. Elle
rępose sur
le
chronome-trage
de
tous
les mouvements
des
ouvriers,
općration
dont
les
interessćs
ne comprennent
pas
toujours la
nćcessite.
Elle
provoque parfois
de
vives
protestations
de
leur part,
car
elle
senible viser
a
obtenir
un effort
plus
grand
sans une
augmentation
correspondante
des
salaires,
supposition
qui
est
la negation
nieme du but
poursuivi
par
l
inventeur
de
cette methode ; elle
choque,
en
mtae
temps,
leur amour-propre
qui
juge
deshonorant d’6tre
soumis a des
mesures
expórimen-tales
comme une
simple
machinę.
La
repercussion
de
ces
prćoccupations
se
manifeste
tres
nettement
dans
X PRĆFACE
Foccasion
d
’une protestalion des
syndicats
ouvriers
contrę 1
’introduction des
mćthodes scientifiques
de
travail
dans
les
arsenaux
de
1'EŁat.
II
y
a,
d
’autre part,
une
difficultć
Ires
sśrieuse
&
dóterminer exactement le (legre
de fatigue
des
ouvriers.
11
n’est pas
certain
que
des ingenieurs^
etrangers
aux
questions
physiologiques,
soient
absolument qualifićs
pour
suivre
de semblables
ćtudes;
peut-etre
serait-il
plus
rationnel de
laisser ce
soin aux
physiologistes,
comme
on
laisse
aux
chimistes
le
soin
d’ótudier
les
methodes
d’analyse
employees
ensuile
dans
les
usines.
Un
exemple
emprunte
aux
recherches
memes de
M. Amar montrera la
naturę
de
celte
difficulte. Voulant
ćtudier d
’une
faęon
precise
la
fatigue produite
chez
1
’
homme par
le
transport
des fardeaux,
et ne voulant
pas se
contenter
des
declarations
toujours
sujeltes
a
caution
du
patient,
il
se traęa
le
programme
suivant
:
faire
exćculer a
un
mfime
ouvrier,
tous
les
jours,
pen
dant un
certain temps,
le
mśme
travail
en
lui four-
nissant
une
ration
alimentaire d’entretien
approprie
£
son
travail,
puis
suivre d’
un
jour.sur l’
autre
les
varia-tions de
son poids,
la
fatigue
causee
par un exces
de
travail
elant
accusee
par
une
dimiriution
de
poids.
N
’ayant
pu
trouver
en
France des
sujets
d’experience
qui
consentissent
a s
’astreindre
a
la monotonie d’
exis-
tence qui
leur etait imposće,
il dut
se
transporter
au
nord
de l
’
Afrique
pour
recruter
des
portefąix
pre-
senlant
sans
doute,
comme le
dit
Taylor, «
le
tempe
rament
physique
et
morał du bceuf
».
Cette
collaboration
des
laboratoires scientifiques
avcc les
usines se
prodnil
d
’
une
faęon
incessante
pour
1
’
utilisation
des energies
inanimees ;
elle doit
donner
PRĆFACE XI
&
la condition,
cependant,
que les chercheurs
veuillent
bien
tenir
comple
de
la
naturę
des
problemes poses
dans
1
’industrie.
La
plupart
des
recherches
scienti-fiques
accomplies jusqu
’ici par les
physiologistes
ont
surtout
vise a
etablir
une
relalion
entre
le travail
meca-nique
produit et
1
’
energie
depensee de faęon
a
verifier
le
grand
principe
de
conservation
de
1'ónergie.
Dans
ces
calculs,
il
faut
tenir
compte
au
nieme
degrć
du
travail
utile,
c
’est-a-dire
exterieur
a
l’
ouvrier, et du
travail
internę
occasionne
par
le
mouvemenl
de
ses membres,
de
son
coeur
et de
ses
poumons.
Pour 1
’
industriel,
le
travail
exterieur
comple
seul,
et
le
probleme inte-
ressant
est de
delinir
les
condilions
qui
peuvent,
pour
une
fatigue
donnee
de l’
ouvrier, amener ce
travail
extć-rieur
a
sa
valeur
maxima,
abstraction
faite
de toute
question
de
rendement
thermique.
Quel
effort
A
exer-
cer, quelle
vilesse
des mouvemenls,
quelle
frequence
et quelle
duree des repos
permettent
a
l’
ouvrier
de
faire
le
plus
grand
travail
possible dans
sa
journee ?
On
entrevoit
deja
un
certain
nombre
de lois
;
il
faut
les
preciser
et
les
mulliplier
de
faęon a offrir aux
indus
triels
un
ensemble de documents
ouils pourront puiser
pour
organiser le
travail dans leurs
ateliers,
sans avoir
i
soumettre
leurs propres
ouvriers a
des
sujetions
experimentales
toujours
desagrćables.
II
est
inutile
de
mettre en
trop
grandę
lumiere
une
cuisine
preparatoire
dont
les
details parfois
difficiles ii comprendre
peuvent
donner
lieu
a
des malentendus
;
il
faut
seulement
montrer
aux
ouvriers
le resultat finał, Faugmenlation
de
salaire
que les melhodes scientifiques
de
travail
leur
permettent
de realiser
a coup
sur.
On
ne
doit
pas cependatil
se
laisser
entrainer
h
XII PRĆFACE
enlhousiasme
dóbordant
1
’application
de ces
nouvelles
melhodes
de
travail.
Leurs protestations
sont
une
consśąuence
nócessaire
de
Fignorance
gónśrale des
hommes sur
leurs
vćrilables
interóts.
Ils
deviaient
se
feliciter de la possibilite qu’on
leur
offre
de diminuer
considerablement
leur fatigue a
produclion egale ou
de doubler
leur
salaire
a
fatigue
ćgale.
lis
n’en feront
pcut-ćtre
rien.
Lors
du
developpement
des machines,
ils
ont
presque
unanimement protestó
contrę une
evo-
lution
de
l
’
industrie
qui
a
finalement
decupló
en
un
siecle
leur bien-ólre. Ils profiteront de
ntóme,
malgró
eux,
des bienfaits
de
Forganisation scientilique
des
usines.
II
faut avoir
foi
dans
le
progres
et continuer
hardiment
1
’
ćtude
du
moteur
humain. Les tourbillons
contraires
qui errenl
sur
les
rives d’un grand fleuve
n
’en alterent
pas
le
cours.
H
enryL
eC
hatelier,
de 1’Institut. Paris, 1" octobre 1913.AYANT-PROPOS DE LA lre ED1TION
Cet
ou^rage arrive
ii temps,
croyons-nous,
pour
bóneficier
des dócouvertes
d
’une science
entrće
depuis
peu
dans
la vie
economique
des
nalions
:
la
science du
Trava.il humain.
11
esl
conęu,
le
premier
dans
ce genre,
en
vue
de
stimuler les
recherches
et
de
guider
les
applicalions,
sur
lesąuelles
l’
ceuvre
des
Chauveau
el des
Taylor a
provoquó
la plus vive curiosite.
II
rappelle
aussi
—
ce
que
nous
avions
presque
oublió
—
que les
ćtudes
relatives
au travail
humain,
& sa
mesure,
&
ses
multiples
modalitćs,
a
ses
conditions
mćcaniques
et
physiolo-giques, eurent en
France leur origine,
que
cette
origine cerlaine fut
placóe
par Coulomb,
des
1785,
sur
le
domaine
commun des
sciences physiques
et
biolo-giques.
Aussi, des
notions
ćlćmentaires
de
mćcanique
gónś-rale, sans appareil
mathematique, devaient-elles pro
ceder
tout
ńotre
exposó
et servir
d
’ćclaircissements
au
lecteur
;
des
indications
sur les
lois
de l
’Energelique
humaine,
fournir
les moyens
de mesurer
le
travail
musculaire
et
la fatigue avec une rigueur
et
une
fidelitó
que
ne
connaissent
pas
les
procćdćs
des savants
amóri-
cains; et des
notes bibliographiques,
choisies
et
veri-
XIV AVANT-PR0P0S
delail ne vtnt pas
ćlouffer
le
pnncipal,
et
qu'il
fuL
possible de
remonter
aux
sources.
Nous
avons
voulu, en
un
mol,
rćunir
les
ćlóments
phvsiques
et physiologiques
relalifs
au
lrava.il
profes-sionnel
dans
un texte
qui
se
suffise a lui-mfime. Nous
ne
pouvions
avoir róussi que
tres imparfaitement
dans
cette besogne
si
difficile,
avec
une
maliere
dispersde,
complexe,
rćfractaire
aux simplifications
qui plaisent
au grand public. Dćtachóe
de
ses
fondements
meca-
niques, elle
edt
perdu toute soliditć, et
nous aurions
fait
oeuvre
vaine. Ne
pas
avoirmarquć
les
limites phy-
siologiques d’
une
activite'
normale, exempte
de surme-
nage,c’
efll etć
mćconnaitre
la
naturę du
moleurvivant.
Nous
avons
examinó, a ce
point de
vue,
le syslbme
de
Taylor,
qui
a produit
dans
toutes
les
industries
un
profond
retentissement.
L
’
augmentation
du rendement
de l
’ouvrier
soulevait
le
probleme
des
rapports du
travail
et
du
salaire.
En
dehors
de
quelques
observations
incidentes,
nous
nous
sommes
tenu a l’
ecart
de
ces
discussions
ćconomiques
;
elles
auraient
dóbordó notre
ouvrage.
Et, enfin,
nous
mettons
partout
en
evidence
les
raisons
de s
’
entendre
qu’
employeurs et
employes
trouvent
dans
une
organi-
salion
scienti(ique
du travail; elles
rósultent
de
leur
intóról
bien
compris
;
elles
n’entrainent
ni
sacrifice
materiel, ni concession
morale,
Salva fide et integra dignitate.
L
’
impartialitć
a toujours
etc
notre guide;
elle
eclate
dans
la
magistrale preface que
M. Le
Chatelier
a
ecrite
avec tant
d’autoritć, et
dont nous
le remercions
affec-tueusement;
elle
rayonne
dans
toutes
nos
recherches,
AYANT-PROPOS XV
Malheureusement,
les
lacunes
sont
nombreuses
dans
le
tableau
des
travaux
professionnels
;
nous
les avons
signalóes pour
provoquer,
a leur endroit,
des
ćtudes
completes
;
et nous
espćrons
beaucoup des
conseils
et
des lumieres des
bommes
compćtents;
ce sera
leur
maniere
&
eux dAtre
bienveillants pour
notre modesle
labeur.
AYANT-PROPOS DE LA 2° EDITION
Neuf
ans sóparent
cette
edition
de
la
prćcśdente.
La
guerre et
ses
tristesconseąuences
les
ont
presąue
entie-
rement occupśs,
au dćtriment
de la recherche
scienti-lique.
\
Mais
il
y
a
eu,
malgró
cela, quelques
travaux
inte-ressants,
dont
il
nous
a
parunecessaire
delaire
profiter
cet
ouvragc,
seul de
son genre.
Si,
au tcxte
primitif,
nous
n
’
avons
eu
a apporter
ni
changements
ni
corrections;
si
notre
regle
absolue,
de
ne rien
admettre
qui
peche
par
imprćcision, nous
avait
epargne
les
erreurs,
raison
de
plus
pour
enrichir
et
parfaire
notre
documentation.
Aussi, telles de
nos
additions
constituent de
vćritables
etudes.
G
’
est le cas
pour
1
’analyse
des
phenomdnes
de
nutrition
dans
leurs
rapports
avec la
qualitó
de
l
’ali-
ment et
sa rśduction
quantitative:
question des
xvt AVANT-PROt>OS
force
et
de
eroissance normales,
role
ćconomique
ou
stimulant
de certains aliments.
Plusieurs
chapitres ont ete
completes,
notammenl
i
propos
de YEducation physique
et
de
la Locomotion,
de
VAviation, de
la
Cine'matograplue,
des
actions
de
milieu:
lumiere,
ćlectricite,
du
role des
sens et
de
la mesure
de
leuracuitóau
moyen du
psychographe,
del
’ecriture,
etc.
On a
beaucoup ajoutea
la
7eclinique
expe'rimentale
oir,
en
dehorsdu
prćcćdent
appareil, se trouventdecrits
le
Trottoir
dynamographique,
le
Creseographe
et
tant
d’
autres
enregistreurs
nouveaux. Le
tableau
des
pro-fessions
s’
est
ćgalement elargi, meme
au
point de
vue
psychologique.
Une
place
importante
a etć
faile
aux
recherches
concernanl la
Construction et
les
Ter-rassements
dont
1
’
intórfit
actuel
est si
grand.
II
n
’
a pas
cle
possible,
malheureusement, de faire
beneficier
de ces
additions la
reijiarquable traduction
que les professeurs
Butterworlh
et
Wright
ont
donnće
de
notre
Traite
(
ł
). Car
c’
est pour
nous une fiertć
qu
’il
ait
oblenu,
du
public
de
langue anglaise,
le
meme
gćnćreux
accueil
que
du
lecteur
franęais.
Espćrons
que
ce nouvel
efforl
sera jugćdigne
de
leur
atteńtion.
(i)TAe Humań Motor and The Scientiflc foundations of Labour.
In-8" 309 illustrations; London,-1920.
LE MOTEUR HUMAIN
LIVRE 1
NOTIONS DE MECANIQUE GENERALE
CHAPITRE I
1. Generalites. — L’etude cTuine machinę quelconque releve des lois de la mecanique generale; celle-ci est donc le guide indispensable des qu’il s’agit de problemes d’equilibre et de mounement. Historiquement, elle est la science des machines (de prf/_avT], machinę); mais on lui a donnę, ainsi particularisee, le nom de mecanique appliquee.
Par contrę, faisant abstraction de la naturę des corps en mouvement, on a constitue une mecanique rationnelle.
Et suivant qu’elle s’occupe des lois du mouvement exclu- sivement, ou de ses causes determinantes, causes appelees
forces, on divise la mecanique rationnelle en cinematique ou science du mouvement (de zivY|[ia,mouvement) et dynamique ou science des forces (de force).
Cette seconde partie n’est elle-meme que le developpement de problemes relatifs a l’equilibre des forces, en un motde la statique (de a-rarizK), equilibre).
Nous aurons donc trois divisions:
1° Cinematique (etude du mouvement en soi); 2° Statique (etude de l’equilibre des forces); 3° Dynamique (etude des forces en mouvement).
II est clair que ces distinctions visent a la simplicitś, 3 la logique ; elles n’empSchent pas de restituer ensuite aux corps etudićs toutes leurs proprićtćsphysiques. Lamócanique appliquee faitprecisementetat de ces proprietes,surtout des
1 LK MOTSUB HUMAIN.
2 LE MOTEUR HUMAIN
deformations que la matiere subit par 1’application des forces; elle considere en un mot la resistance des materiom, c'est-
a-dire la limite des efforts que les solides peuvent supporter. Toutes ces notions ćclairent d’un jour tres vif les meca- nismes de l’activite humaine ; on ne les comprendrait pas sans elles. C’est pourquoi nous avons tenu a les resumer pour eviter au lecteur 1’ariditś des ouvrages speciaus et les inexactitudes insćparables des grandes simplifications. La veritć, comme le genie, resulle d’un long et patient effort (<).
2. I. Cinćmatiąue : le mouvement. — Quand nous voyons un corps changer de place, nous disons qu’il est en mouve-
ment, et nous admettons qu’il śtait en repos. En realite, le mouvement est relatif et rćsulte de la comparaison du corps qui se meut a un autre corps supposć fixe et servant de
repere.il suffit de songer que 1’homme se deplace sur leglobe terrestre, lequel tourne sur lui-meme et autour du soleil, et que le soleil se dirige aussi dans Fespace vers une ćtoile par- ticuliere.
Reduisons le mobile a un point. Son mouvement decrira une irajectoire, soit une ligne droite, soit une ligne courbe. Et ce mouvement sera dit uniforme ou vąrie suivant que les deplacements qui se produisent en des temps egaux seront
egaux ou inegaux. IJunite de temps est la seconde. On appel- lera ritesse du mouvement uniforme Fespace parcouru dans cette unitę de temps : la seconde. Soit v la vitesse; au bout de t secondes, le mobile parcourt un espace e tel que:
e = vt.
C’est la \'equation du mouwement uniforme.
Mais si le mouvement est varie, la vitesse augmente ou diminue d’un instant a 1’autre, elle s'accelere. On dósigne
Yacceleration par la lettre grecque gamma: y. Dans ces condi-
tions, la vitesse n’est plus une constante; c’est celle qui existe a un instant delermine, pour changer Finstant d’apres. Pra- tiquer»ent, c’est le rapport de Fespace au temps, ce dernier
(i) On pourra, toutefois, dans une premiere lecture, passer les paragraphes imprimes en petits caractżres.
NOTIONS DE MĆCANIQUE GĆNŹRALE 3
ćtant choisi le plus petit possible. On a ainsi une citesse
moyenne.
h la limite extreme de la petitesse, en faisant le rapport d’un espace infiniment petit a un temps infmiment petit, on obtieńt la yitesse du mouvement yarie a 1’instant considere. En mathema-
dc
tique, on ecrit — = v, et on dit que v est la derieee de 1’espace par rapport au temps.
De la meme faęon la vitesse subit une acceleration y dans un temps infiniment petit; 1’accelerątion est donc la deriyee de la yitesse par rapport au temps;
ona:-;-Un cas simple et freąuent est celui d’une acceleration cons-
tante, la vitesse augmentant ou diminuant de ąuantitćs ćgales dans des temps egaux. La yitesse est nulle, par exemp'e, au moment de lacher un corps suspendu ; elle deyient y au bout de 1 seconde, yt au bout de t secondes. Dans un pareil mou- yement, que Ton ąualifie d'uniformement varie (chute d’une pierre), la yitesse a passe de la yaleur zero a la valeur yt; la yitesse moyenne est:
Toutse passe comme si la pierre tombait d’un mouvement uniforme — non varić — et a la yitesse vm. L’espace par- couru e = t),„ X / sera donc :
e = | yt X t = | yt’.
Cette relation exprime la loi tres connue de la chute des corps : les espaces parcourus sont proportionnels aux carres des temps employes a les parcourir.
Le mouyement ainsi defini est rectiligne; mais nousavons dit qu’il peut śtre egalement curoiligne, c’est-a-dire que la trajectoire du mobile sera une ligne courbe. Un des mouve- ments curyilignes les plus frequents est celui ou cette ligne represente une circonference. La plupart de nos machines, les meules demoulin,les roues hydrauliques, les yolants des
4 LE MOTEUR HUMAIN
moteurs, etc., ont ce mouoement circulaire, et il est presąue toujours uniforme.
La vitesse du mobile M {fig. i) dans un mouvement circulaire uniforme est 1’arc decrit en une seconde. Si le mobile de- crivait toute la circonference 2r.r en t secondes, sa vitesse serait v = —• Si, en une seconde, il va de M en M', l’arc MM' sera wr = v. L’angle w {omega') est appele
vitesse angulaire du mobile. Des deus ex- wr, de v, on deduit :
pressions,
2"
Dans le cas des grandes vitesses, on considere le nombre de tours par seconde, soit n fois 2r.r.
Pour definir 1’unitó de vitesse, on suppose une circonfe rence de rayon ćgal a 1, c’est-a-dire 2r. (en pointille), de sortequ’elle conduise a ceci: le rayon etant pris pour unitę
d'arc sera compris 2^ fois dans la circonfćrence ; l’arc egal a ce rayon s’appelle radian, et il correspond a un angle de 57° 18' environ, car 180° (2 angles droits) correspondent a r. radians :
180° _ 180°
r. 3,1416 57° 18'. Etant donnę, par consć- quent, une vitesse angu laire w (en degrćs) on l’ex- primera en radians par la relation : 0 M Fig. 2. 180__ 'j>" • ~ ~ 18Ó"
Le mouvement peut enfln ótre oscillatoiie ou pendulaire ; il se revele ainsi dans le va-et-vient du pendule {fig. 2) ou d’un
NOTIONS DE MŹCANIQL'E GĆNĆKALE 5 piston ; mais il est invisible dans les vibrations d’un diapa- son; d’ou son autre appellation de mouvementi vibratoire ou
harmoniąue. Le pendule est au repos dans la position OM ; lorsąue, dans son oscillation, il occupe la position M(, son
elongation sera la distance M(d = s; puis il revient en M fai- sant une oscillation simple, remonte en M2, accomplissant, a son retour en M, une oscillation double. L’angle M,OM2 est
1'amplitudedumouvementościllatoire; ladurded’une double oscillation est la periode T du mouvement oscillatoire. Le nombre d’oscillations doubles par secondeest sa frequence N.
Le mobile M se deplace comme a l’extremite d’un rayon de lon- gueur OM, et son elongation s augmente et diminue avec Langle MOM(, c’est-a-dire qu’elle depend de
la yitesse angulaire du point M. Dans le triangle OM]<Z, on a :
s — OM! sinus MOMi ; d’ordinaire le rayon se designe par a et on ecrit:
s — a sinMOM] {fig. 3). En appelant w la vitesse angulaire
du point oscillant, 1’angle MOMj sera egal a u>t au bout du temps t que durera 1’ćlongation. Donc :
s = a sin wt.
Rappelons qu’etant donnę, dans un cercie de rayon 1, un angle MOM], son sinus est la perpendiculaire Mi<Z; son cosinus est Od; et l’on voit que le sinus prend les valeurs 0, 1, quand Langle est nul ou est de 90°; le cosinus varie de faęon in- verse. On donnę le nom de tangente de l angle MOM] a la perpendiculaire TM sur OM qui coupe le rayon prolonge OM! {fig. 4). D apres ces indications, 1'amplitude des oscil- lations, evaluee par Langle MtOM2, ou la demi-amplitude<at sera nulle pour wt =zero, sin ot — o, et Lelongation sera : s = o. Pour <ot = 90° ou p on aura sin wt = l; d’ou s = a.
Remarquons qu'au bout d'une periode T, le mobile est revenu a son point de depart, ayant parcouru 360° ou 2u; donc bit = 2rt, ou
LE MOTEUR HUMAIN
«
t = —; la duree l est alors egale a T; d’ou T = —■ 0'autre part, O) co il y a N oscillations doubles ou N periodes par seconde ; donc : N x T = 1, ou N = — —•> ou encore <0 = 7^- Ces calculs si
I 27t I
simples montrent que, finalement, la valeur wt ou pha.se du mou- yement s’exprime par : u>t — -y; de sorte que la łoi du mou- vement harmonique devient de la formę :
s = a sm —•
Quant a la vitesse du mouvement oscillatoire, elle atteint sa plus grandę valeur au point de dćpart et vaen diminuant jusqu’au bout de 1’ćlongation ; de M( en M elle augmente peua peu pour decroitre ensuite progressivement de M en M2. II s’ensuit que V acceleration agit tóujours pour rame- ner le mobile a sa position initiale M, au cenlre d’oscillation.
ds
En prenant la deriyće — > l’expression de la vitesse sera :
dont la valeur au depart est maximum, puisque <ot = 0, COS 2n - = 1; d ou y
La derivee ~ donnę, pour 1'accelśration, l’expression : 4a2a . _ t
t =---sm2ir ;jv
Les mouvements pdriodiques dont nous yenons d’indiquer les ślćments sont usuels; ils caractśrisent les rabots, scies, pistons de pompę, etc. Ainsi, chez le scieur, le limeur, la yitesse de Foutil devient nulle a la fln de chaque oscillation. Et quel que soit le mouvement, il obśit a une loi plus ou moins complexe reliant l’espace et le temps, seuls ćlćments que considere la cinematique; il existe toujours, en un mot, une eąuation du mouyement.
3. Representation et enregistrement du mouyement. — Etant donnee la trajectoire d’un point mobile, nous sayons
NOTIONS DE MfiCANIQDE GĆN^RALE 7
qu'elle peut śtre rectiligńe ou eurviligne (R ou C). Dans le premier cas, la droite reprćsente une direction XX', le mo* bile pouvant se ddplacer dans le sens XX' ou dans le sens opposó X'X. Une trajectoire rectiligńe a donc une direction 3t deux sens opposćs fig. 5).
Fia. 5.
Mais lavitesse, si elle est MM' en une seconde, peut śtre representće par cette portion de droite MM'a la condition que le mobile soit parti de M et ait atteint M' d’un mouve- ment uniforme fig. 6).
Fig. 6.
Le segment de droite MM' est appelć rectew, M est son
origine, M' son extremite (on la marque d’une fleche). De sorte que le vecteur MM' (du latin : vehere, porter) repre- sente en direction,sens et grandeur la vitesse du mobile. Si la vitesse change de sens, le mobile revenant de M' en M, le vecteur aura son origine en M', son extremitó en M (sa fleche).
Dans le cas du mouvement curviligne, le mobile va de M en M' employant le temps t; la vitesse a un instant donnó, c’est la position limite d’une corde partant de 1’origine M et parcourue en une seconde, c’est-a-dire la tangente en M, re- presentee par le vecteur MV. Quand le mobile est en M', sa vitesse sera le vecteur M'V', et ainsi de suitę. Pour un mouvement uniforme, la vitesse est constante et Ton a: MV = M"V' = ... fig."!'). Pourun mouvement varie, le vecteur change de grandeur. Mais toujours, dans le mouvement cur- yiligne, la vitesse change de direction, pour suivre la tan gente ii la courbe. C’est ainsi que la pierre d’une frondę, tout en se dćplaęant suivant une circonference, quitte
8 LE MOTEUR HUMAIN
celle-ci avec une vitesse tangentielle acąuise au point mfime ou elle s’echappe.
L’accćlćration est, de mfime, une grandeur dirigee ou un vecteur; nous rencontrerons plus tard d’autres grandeurs dirigśes.
L’intćr6t de ce modę de reprśsentation est qu’il est intui- tif; s’agit-il d’un point mobile qui prend, par rapport a un axe XX', une direction AB? Sil demeure dans le plan de ces deux axes, sa vitesse sera MV, par exemple, sur l’un d’eux,
mais par rapport a l’autre ce sera la projection MV' de MV. On comprend, sans qu’il soit besoin d’insister, que la projection puisse se realiser en faisant passer par V un plan perpen diculaire a l’axe de projection XX' {fig. 8).
En appelant a 1'angle des deux directions, on a : MV' = MV cos a ;
1’angle a est dit un cosinus directeur de MV.
D’une maniere plus gćnćrale, le mobile va de M en M' sui- yjint la diagonale d’une chambre cubique ou parallelźpipd-
NOTIONS DE MĆCANIQUE GŚNĆRALE 9
dique {fig. 9); on veut connaitre directions de la piece, OX, OY, OZ. Pour cela on projettera MM' par deux plans paralleles a OZY qui donneront mm'; par deux plans parallfeles a ZBC qui fourniront mtm't, et enfin par deux plans paralleles a BYD, qui limiteront le vec- teur m2m'2. Si donc la vitesse du yecteur donnó est MM', on aura trois vitesses faciles a calculer suivant les trois di rections rectangulaires choi- sies.
sa yitesse suiyant les trois
Si l’on appelle a, [3 (Beta), y les cosinus directeurs du yecteur MM', on aura :
mm' — MM' cos a, n^m'^ =MM' cos p, m.m'2 — MM cos y.
4. Eąuation et diagrammes. — Le mouyement en soi peut Stre defmi par son eguation; tels sont le mouvement pendu- laire :
le mouyement rectiligńe uniformćment yarió :
ou simplement le mouyement uniforme :
e — vt.
Mais on peut aussi le figurer par un tracę, appelć dia-
gramme ou graphique. Soient deux axes rectangulaires 0X et OY; l’axe OX est la ligne des abscisses; OY est la ligne des
ordonn&es; toutes deux sont appelćes Axes de coordonnees et le point O en est Yorigine {fig. 10). Si nous portons en abscisses le temps, c’est-a-dire les yaleurs de t depuis zóro
<0 LE MOTEUR HUMAIN
jusqu’a T qui est la pdriode, et si, d’autre part, nous por- tons en ordonnees les yaleurs correspondantes de
1’elon-gation, nous aurons le diagramme OT (ligne qui limite les hachures). En effet, pour t — o, s — o\
T 1
pour t = -■> on a : s = a ; pour t = - T, s = o, et
* z
ainsi de suitę. La courbe se reproduit periodique- ment comme le mou yement. On 1’appelle
sinusoidę. Ainsi le mou yement vibratoire qui a pour equation : Fig. 10.
est figurę par le diagramme ci-dessus ; on y voit clairement 1’amplitudeet lapdriode du mouyement, et onse rend compte du caractere des oscillations; cela fait image.
Prenons une loi plus simple, celle du mouyement uni- forme:
e — vt.
Le mobile occupe deux positions M et M' aux temps t et t'. On portera les longueurs OP
temps sur la ligne des abscisses, et les longueurs PM et PM'
[fig. 11) proportionnelles aux espaces parcourus, sur des axes d’ordonnćes. La droite OMM... donnera le diagramme ou la
courbe du mouyement. Connais-
santVequation d un mouyement, il sera toujours possible de le representer par un diagramme, un graphigue. A cet effet on fera
et OP' proportionnelles aux
usage de papier quadrille. En generał, dans les ćquations analogues a e — vt, on dit qu’il y a deux uariables e et t, l espace et le temps, c’est-a-dire y etx. Leur relation cons- titue la loi du phenomfene considśre. Ainsi la hauteur p du
NOTIONS DE MtCANIQUE GENĆRALE H
baromMre diminne a mesure que Ton s'ćleve suf une mon- tagne. La variation de l’une des hauteurs dćtermine celle dc 1’autre; de la ce nom de rariables. Dailleurs, on choisit une des variables, etgrA.ce a leur relation, on calcule la valeur de 1’autre. Pour les distinguer, pour marąuer ce choix, on dit que Ton a fixe la rariable independante, et obtenu une
fonction f.
II peut y avoir plusieurs variables indópendantes. Par exemple, la hauteurbaromćtrique estfonction de la hauteur d’ascension h et de la tempśrature T de l’air, etc.
En algebre, on ćcrit t
e = f(t). p = f (*, T)...,
pour designer les fonctions ci-dessus mentionnees.
Mais quand il y a deux variables independantes, on se donnera trois axes de coordonnees rectangulaires pour representer la variation de la fonction. Nous n insisterons pas sur ce modę complexe.Et nous dirons que,pour trouver la loi d un phćnomene, il s’agirade demander a l’expćrience un certain nombre de valeurs de la variable indćpendante x et de sa fonction y, pour en dćduire sipossible une formule Satisfaisante. Ainsi, ecrivons j/ = f (□;) pour le phenomene de propagation de la lumiere, x etant la distance et y la quantitć de lumiśre reęuesurune surface piane. L’expśrience donnp :
A la distance 1, une quantitó de lumifere .. 1
1=®’
II n’est pas douteux, d’apres cela, que y soit inverse du. , 1
carre de x, ou que y —
12 LE MOTEUR HUMAIN
De meme, dans le cas de la chute des corps, y —f{x^ est tel que y = i yt2. Le diagramme donnę
par cette equation est un are de para
bole OP passant a 1’origine {fig. 12';, qui manifeste aux yeux 1’accroisse- ment plus rapide de 1’espace que du temps.
Y
2
IPŁ
/
7
Fig. 0 temps 12.5. Methode graphiąue. — Au lieu de faire les graphiques
sur les donnśes de l'experience, par des mesures necessairement entachees d'erreurs (voir a la Techniąue, li- vre V, § 193), on s’est ingenie a les faire tracer directement par le point mobile. Re- prenons l’exemple de la chute d'un corps, et soit une pointę inscriyante" fixóe a un mor- ceau de plomb, qui tombe deyant un cylindre recouvert de papier; le cylindrepeut tourner autour de son axe. Supposons- le au repos et faisons tomber le corps traceur de M en M'; nous noterons la du- róe t, et l’es- pace parcouru e =MM'; ce qui
ne renseigne nullement sur la variation de l espace en fonction du temps {fig. 13); mais faisons tourner le cylindre autour de son axe, par un mouyement d’horlogerie, a une yitesse con- nue et constante; nous aurons, en developpant la feuille sur un plan {fig. 14), les espaces parcourus dans des temps ógaux. En un mot, les temps,
N0T10NS DE MĆCAN1QUE GĆNĆRALE 43
1, 2, 3 ... secondes seront en abscisses, les espaces aja'i,
a2a'2... seront en ordonnćes; et Fon trouvera que ces espaces ont augmentć comme les carres des temps. Lacourbe dćcrite sera un arc de parabole MPM'.
De meme, si Fon munit un diapason vibrant d’unó pointę appelee style (une soie de sanglier),cette pointę, en frottant
Fig. 15.
□=«
legerement sur une plaque recouverte de noir de fumee, y tracera une sinusoidę (fig. 15).
Tel est le principe de la methode grapbigue ou d’enregis- trement direct. Employee pour la premiere fois par le gene rał Morin sur les indications de Poncelet, elle fut portee a son plus haut degrś de perfection par Marey.
Le physiologiste Marey (1830-1904) lui donna une formę plus pratique en recourant a la transmission par l'air; il imagina,
i cet effet, letambour qui porte son nom :c’estune cavitś me- tallique fermee par une membranę de caoutchoucm. Le point mobile M estrendu solidairedu centre de cette membranę,
LE MOTEUR HUMAIN
U
qu’il repousse ou tire suivant le sens de son mouvement; les compressions et dilatations que 1’air subit dans la cavite A {fig, 16) sont transmises par un tubę de caoutchouc a un tambour B, dans lequel une pointę inscrivante est articulee au milieu de la membranę m'. Ainsi tous les mouvements du point M sont transmis a la pointę I,et peuvent s’inscrire sur un cylindre ou une plaque mobiles.
Le tambour recepteur B pourra toujours se conjuguer avec un tambour explorateur A adapte a la naturę du mouve- ment. En outre, la longueur du style pouvant se modifier, de petits mouvements seront amplifi.es dans la proportion voulue. II est ais6 de voir que le petit deplacement en ni' se traduira par la longueur 11' (voir Technigue, livre V, §203).
6. Methodes photographiques. — Mais la photographie a rćsolu d’une faęon plus frappante et plus belle les problemes de cinematique. D6ja « 1’instantanó » a permis de prendre, de fixer sur la pellicule sensible les positions d’un point ou d’un corps mobiles d’un moment a unautre. Cette duree est cependant trop longue. Muybridge et Marey eurent alors recours a la chronophotographie ; son principe actuel est que la pellicule sensible, le «film»,se deplace aunevitesse con- nue, et, par des artifices d’obturation qui masquent et de- masquent rapidementFobjet, se trouve impressionnee a des intervalles tres rapproches. Les « obturateurs instantanes » ne permettent donc qu’une action photochimiąue de tres
courte duree; mais la sensibilitś du gślatino-bromure est I
telle qu une duree de pose de de seconde suflit quand 1 on opere au soleil. En pratique, on ne dópasse pas —- de
500 seconde. Le film avance, a chaque obturation, de la longueur d’une epreuve, et l'on obtient ainsi un grand nombre d’images en serie, a intervalles egaux (chevaux de course, oiseaux, etc.).
Avec son chronophotographe, Marey obtint des images de 9 centimetres carres. Au.jourd’hui, on arrive a prendre 200 photographies par seconde. S’agit-il d’un corps en mou- vement, on en fixe la position initiale par rapport a des
NOTIONS DE MECANIQUE GfŚNŚRALE 15
reperes convenablement choisis dans 1’espace, et on dispose sur une meme figurę les divers calques des photographies; on pourra suivre, des lors, les diverses positions d un meme point du corps enfonction dutemps. Buli est meme parvenu
h obtenir 250 photographies, ayąnt 2 centimótres de lon-gueur, en 1/100 de seconde,
grace a 1’emploi de 1’etin- celle eleclrique refractee par un prisme (*)■
Au lieu de la pellicule mo bile du film, Marey, apres Jan s- sen, avait employć la plaque
fixe; on ne pouvait obtenir, dans ces conditions, que quelques images, et le corps ne devait pas etre de grandę surface pour ćviter la syper- position. Aussi, quand 1’objet est volumineux (cheval au galop, homme qui saute), on en fixe certains points ou lignes remarquables, en les rendant brillants, le su.jet etant noir ou revćtu de ve- lours noir et se deplacant devant un fond noir. Par exemple, des baguettes blan- ches ou des galons (fig. 17) indiqueront 1’epine dorsale, la ligne qui joint les epaules et celle qui joint les hanches. Au Parć des
Fig. 17.
Princes, ou Marey installa un laboratoire, les sujets passent, sur une piste en pavós noircis, devant l’ou- verture d’un hangar dont le sol et les parois sont dgalement noircis, et le fond garni de veloursnoir. L. Soret (a) disposait de petites lampes a incandescence sur la tete et aux pieds,
(I) L. Buli (C. H. Acacl. Sc., 10 avril 1922, t. CLXXIV). (s) J.-L. Soret (C. K. Acad. Sc., 1885, t. Cl).
16 LE MOTEUR HUMAIN
et photographiait ainsi les mouvements chorćographiąues. L’Americain Fred. Colvin munit l’index de l’ouvrier d’une bagueornee d’un chaton electrique. On a donc la trajectoire du corps mobile, une vue d’ensemble du mouyement eiTectue.
La mćthode des points et lignes constitue la chronophoto-
graphie geometrique. C’est celle qui a servi a 1’etude analytiąue
ds la locomotion animale, du mouyement des projectiles, etc.; c'est delle que Demeny d’abord, Lumiere ensuite, ont fait deriver le cinematographe. L’emploi de films permet de faire repasser les diyerses images a une yitesse qui, si elles sont projetśes, les synthetise au regard, attendu que l impres- sion retinienne persiste environ — de seconde : tel est le principe de la cinematograpliie (').
7. Chronocyclographie. — Frank Gilbreth a employe une melhode d’enregistrement plus completeet plus instructiye. Elle repond plus specialement ii la science des mouvements
ouvriers. Un microchronomitre, donnant le millionieme d’heure, soit enyiron le 1/278 de seconde, est combine avec le cinematographe. Une horloge ordinaire, a cadran noir et aiguilles blanches, marque le temps total ócoule a chaque experience, et contróle 1’enregistrement du temps. Quant au mouyement, sa trajectoire est donnśe par la tache lumi- neuse d’une petite lampę electrique attachee a l’index de la personne etudiee, ou a la partie mobile du corps.
En delinitiye, on rśalise simplement une image sur pelli- cule, image complete pour former 1’unite de mouyement. Ce sera un cyclographe, qu’un dispositif fera voir stereoscopi-
guement.
Gilbreth n’a pas, a vrai dire, utilise le principe móme du cinema; car son enregistrernent du temps est tout diffćrent, et plus facile a observer. II a introduit, dans le circuit elec- trique de la lampę, un diapason vibrant, dont les
interrup-(>) Voir J.-L. Breton, la Chronophotographie (in Rev. scient. et
indusl. 1897, p. 179) (chez E. Bernard et C1*); Marey, la Chrono
photographie, 1899; Karl Marbe, Theorie der Kinemalographischen
Projectionen, Leipzig, 1910; Jacąues Ducom, le Cinematographe, paris, 1911 ; L. Lobel, la Technique ćinematographiyue, 1922. *<*
NOTIONS DE MŹCAN1QUE GĆNŹRALE 17
tions font apparaitre la trajectoire, non en ligne continue, mais en points lumineux. fespace qui les sćpare represen- terades centiemes ou milliemes de secondes, suivant la hau- teur du diapason choisi.
En outre, le voltage et 1’amperage sont tels que la lampę s’allume brusquement, et s’eteint lentement. Le point lumi- neux a donc 1’aspect d’une fleche qui donnę elle-meme la
direction du mouvement.
L’appareil qui sert a la methode a reęu le nom de Chrono-
cyclographe, et quelquefois celu; de Autostereochronocyclo-
yraphe, afin de rappeler qu’il est automatique et a figures en relief.
On pourralire, dans un interessantouvrage de Fauteur('), le ddtail de cette technique, et les applications trfes nom- breuses qu’elle autorise: travail industriel, culture physique, opśrations chirurgicales, etc.
Un autre avantage de ces procddes, fest qu’ils rendent possible Fenregistrement de mouTements s’effectuant dans des plans et directions varids. Les cyclogrammes recueillis font apparaitre les mouvements-types; ils enseignent a elimi- ner les gestes superflus, par consśquent inutiles, et source de gaspillage.
II y a lieu de repandre, dans les usines et meme dans les ecoles, cette precieuse invention de Fingdnieur amćricain, a laquelle Mme Gilbreth a pris une part tres importante.
8. Mouvements des corps. — Les corps naturels sont des
systemes, non des points materiels; on les suppose, pour simplifler, indeformables, les distances de leurs points demeu- rant invariables; en realite, ces solides parfaits n’existent pas ; ils se deforment plus ou moins. Quoi qu’il en soit, les mouvements d’un solide sont les suivants :
1° Moueements de translation. — Le corps se deplace sans
tourner, chacune des droites de ce corps reste parallśle i elle-meme. Un tel mouvement est realisć par 1’emploi de
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logues aux roulettes des fauteuils) qui passent dans une rainure, de billes, etc.
2° Mowements de rotation. — lei, certains points du corps demeurent flxes sur une droite appelee axe de rotation, pen dant que le mouyement a lieu, et chaque point du corps a la mfime vitesse angulaire de rotation. Les mouyements de rotation sont assures par des axes horizontaux ou verti- caux terminśs par des pointes, pioots ou tourillons; s’ils ne doivent pas fitre d’un tour complet, on fait usage de gonds et de charnieres : c’est le cas des portes, des couvercles de boites, etc.
3" Mourements helicoidauz. — Le corps anime d’un mou yement helicoidal tourne autour de l’axe, tout en se depla- ęant le long de cet axe ; il y a rotation et translation. La ro tation peut se faire dans un sens ou dans te sens oppose, de sorte qu’un observateur place dans 1’helice ainsi dócrite
(fig. 18) la voit s’enrouler de sa gauche a sa droite (hdlice
deztrorsum) ou de sa droite a sa gauche (helice sinistrorsum). Le premier type d’helice, la dextrorsum, est le plus frequent; c’est celui des tire-bouchons, des vis, etc.
On nommepas de 1’helice la distance verticale ab de deux
spires, la spire ćtant l’a'rc compris entre deux points conse- cutifs d’une meme generatrice; c’est, par exemple, la spire
acb.
9. Composition des mouvements. — Un point ou un systóme matóriels peuvent etre animes de mouvements diffe-
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N0T10NS DE MĆCANIQUE GĆNŹBALE
rents; dans ce cas, il est possible de les composer entre eux d’apres le principe du parallelogramme. Ainsi, etant sur une
bargue, laissons tomber une piece de metal; elle ira
verticale-ment de M en M'; si la bargue est en mouveverticale-ment, de telle faęon gu’elle atteigne le point M( dans le menie temps, la
pifece de metal arrivera au point M',, ayant suivi ladiagonale du parallślogramme (fig. 19). Une application, sou-vent mentionnće, de ce theoreme est celle du nageur gui veut traverser une riviere, passer d’un bord au bord opposć. 11 devra composer sa vitesse propre avec celle du courant pour suivre le chemin de passage le plus court.
