
 
        
         
		II n’eft aucun corps qui  lorfcju’il glrffe fur un autre  
 ,  n’éprouve une  pareille  réfiftance ;  parce  qu’il  
 n’en  eft  aucun dont  la furface ne foit inégale.  Il eft  
 aifé  de s?en  convaincre,  en  examinant  au microf-  
 cqpe  ceux  mêmes  que  nous  regardons  comme  les  
 mieux  polis;  on y  apperçoit bien-tôt  bien  de  petites  
 éminences 6c cavités qui avoient échappé  à  la  
 vue fimple. 
 Lors donc  que  l’on  applique l’une  contre  l’autre  
 deux  furfaces  de  cette  nature,  les  petites  eminen-  
 ces  de l’une doivent nécelfairement entrer dans les  
 petites cavités de l’autre ; &  pour en mouvoir une,  
 il faut dégager  ces  éminences  des  cavités  dans  lesquelles  
 elles font enfoncées : pour cet effet il eft né-  
 çelfaire ou de  les brifer, ou de les plier comme des  
 refforts;  ou  fi  leur extrême dureté empêche l ’un &  
 l ’autre de  ces effets,  il faut un peu foCilever le corps  
 entier. Toutes ces chofes exigent une certaine force,  
 &   il  en  doit  réfulter un  obîtacle  au  mouvement :  
 ç ’eft ce que  l’on nomme frottement. 
 On peut en diftinguer deux efpeces. S’il s’agit de  
 faire parcourir à un corps la furface d’un autre corps,  
 cela peut s’exécuter de  deux maniérés différentes,  
 qu’il eft important de  ne pas confondre :  i°. en appliquant  
 fuccelîivement les mêmes parties de l’un à  
 differentes parties de l ’autre,  comme quand on fait  
 gliffer un livre fur une  table ; &  on peut nommer ce  
 frottement,   celui de la première efpece :  2°.  en faisant  
 toucher fucceflivement differentes parties d’une  
 furface à différentes parties d’une autre furface,comme  
 lorfqu’on fait  rouler une boule fur un billard ; &  
 je  le nommefrottement de la fécondé efpece. Le premier  
 eft celui dont j ’ai parlé d’abord. Dans le fécond  
 cas, les parties engagées fe quittent à-peu-près comme  
 les dents de deux  roues de  montre  fe defengre-  
 nent.  Voyt{ figure 38. de la Méchanique ,   oii C D  eft  
 le   corps roulant, A  B la furface du corps fur lequel  
 il roule, &  JT, T, les inégalités des deux furfaces au  
 point d’attouchement. S’il arrive qu’elles ayent quelquefois  
 peine à fe quitter,  c’eft qu’il y  a difpropor-  
 tion entre les parties faillantes  &   les vuides qui  les  
 reçoivent ; mais jamais cette fécondé efpece de frottement  
 tiz ralentit autant le mouvement que la première  
 : c’eft de celle-ci que je vais m’occuper  plus particulièrement. 
 La quantité  du frottement dépend d’une infinité de  
 circonfta'nces,qui me paroiffent pourtant toutes pouvoir  
 être rapportées à quelqu’un de  ces cinq chefs  :  
 i° . la nature des furfaces qui frottent ; 20. leur grandeur  
 ;  30. la preflion qui les applique l’une à l’autre ;  
 40. leur vîtette ;  50. la longueur du levier auquel on  
 peut regarder comme appliquée la réfiftance dont il  
 ÿ’agit. 
 I. La nature des furfaces eft certainement la principale  
 confidération, à laquelle il  faut avoir  égard  
 pour juger de la quantité du frottement ; il eft évident  
 que plus les inégalités de ces furfaces feront ou nom-  
 breufes, ou éminentes, ou roides, ou difficiles à brifer  
 ou à plier, plus aufli le frottement qui en réfultera  
 fera confidérable. Il fuit de-là,  i°. que l’on doit trouver  
 moins de réfiftance à  faire gliffer un corps  poli  
 fur une furface polie,  qu’un corps  rude  6c  groflîer  
 fur une furface inégale & raboteufe. 20. Que l’huile  
 ou la graiffe dont on enduit ordinairement les furfaces  
 que l’on veut faire gliffer avec  plus de facilité,  
 doivent effettivement  diminuer  le frottement ; puisque  
 fe logeant dans les petites cavités  de  ces furfaces, 
   elles empêchent  les petites  éminences  d’y  entrer  
 aufli profondément ; 6c que la forme fphérique  
 des  petites molécules  de  l’huile  les  rend  propres,  
 comme autant de rouleaux ,  à  changer en partie le  
 frottement, qui feroit fans cela uniquement de la première  
 elj>ece, en un autre de la fécondé. 
 Ces raifonnemens, quelques plaufibles qu’ils paroiffent, 
   ne  décideraient  pas  néanmoins  ces  deux;  
 points, fi l’expérience ne les appuyoit. La ftrutture  
 des petites parties des  corps,  6c  la  nature  de  leurs  
 furfaces nous eft fi peu connue, qu’il eft impoffible  
 de fuivre ici d’autre guide que l’expérience ; encore  
 n’avons-nous  pas l’avantage d’être conduits par elle  
 dans  cette matière -  ci  aufli  sûrement  que  dans  la  
 plupart des  autres. Nous ne trouvons dans les diffé-  
 rens  auteurs qui nous  ont fait part de  leurs tentatives  
 , que des réfultats oppofés, &  fouvent des contradictions. 
   Par  exemple  ,  M.  Amontons  nous  dit  
 qu’il  a éprouvé que des plans  de  cuivre, de  fer, de  
 plomb 6c de  bois, bien  enduits de vieux-oing, placés  
 fur d’autres plans de  pareille matière,  6c  chargés  
 également,  ont à-peu-près le meme frottement.  
 M. Muffchenbroek au contraire nous  donne une table  
 de  différentes  expériences  qu’il  a  faites,  pour  
 connoître le frottement d’un arc d’acier dans des baf-  
 finets de gayac, de cuivre rouge,  de  cuivre jaune,  
 d’acier,  d’étain,  &c.  par lefquelles  il paroît que  le  
 frottement de  l’eflieu  a été très-différent dans les dif-  
 férens baflinets, quoique huilés. Il paroît par la machine  
 que  M.  Muffchenbroek  a employé pour ces  
 expériences,  6c par l’exaftitude qu’il y  a apportée,  
 qu’on  peut mieux compter fur fes réfultats, que  fur  
 ceux de M. Amontons ;  d’autant  plus  que  le frottement  
 dépendant  de  la  nature  des  furfaces,  il feroit  
 bien  fingulier que l’huile interpofée rendît tout égal. 
 L ’eau  fait un  effet  bien  différent  de  l’huile ;  un  
 grand  nombre  de  corps  gliffent  moins  aifément  
 quand ils font mouillés, qu’étant fecs ; &  il y  a à cet  
 égard de grandes différences entre les différens corps,  
 le frottement  de  quelques-uns étant prefque doublé ,   
 &  celui de quelques autres au contraire diminué. Je  
 ne  crois pas  que  dans un ouvrage  tel que  celui-ci  
 qui  n’eft  point un traité  complet  du frottement,  je  
 doive entrer dans le détail des expériences faites fur  
 les  différentes  fortes  de  matières ;  je  remarquerai  
 feulement que comme  on  a  des tablés  de la  denfité  
 fpécifique  des  différens  corps ,  il  feroit aufli  fort  à  
 fouhaiter qu’on en eût  fur leur frottement :  mais  en  
 même  tems que  nous  le délirons, nous ne pouvons  
 nous empêcher de fentir qu’un tel ouvrage eft prefque  
 impoffible;  du-moins il  demanderoit  une  patience  
 infatigable,  & plus d’un obfervateur.  Il fau-  
 droit  avoir  grand  foin  que hors  la différence de  la  
 matière, il n’y  en eût aucune dans les corps dont on  
 voudroit comparer le frottement;il faudrait employer  
 la même huile,  6c varier enfuite  beaucoup les  cir-  
 conftances, en les confervant néanmoins les mêmes  
 pour chaque forte de matière. Une grande difficulté  
 qui s’y  trouveroit,  feroit qu’on obferveroit bientôt  
 que dans de certaines  circonftances, les mêmes pour  
 le bois 6c le fer par exemple, le bois éprouve plus de  
 réfiftance que  le fer ; 6c que dans d’autres,  aufli  les  
 mêmes  pour ces deux corps, le fer en éprouve plus  
 que  le bois ;  ce  qui obligeroit d’entrer dans de prodigieux  
 détails  ,  pour  pouvoir  tirer  de  ces  tables  
 quelque  fecours. 
 II.  La  grandeur  des  furfaces  frottées  avoit  paru  
 jufqu’à M.  Amontons,  devoir entrer pour  quelque  
 chofe  dans  l’évaluation  du frottement  ;  il  fembloit  
 naturel que deux corps fe touchant en plus de points ,   
 il y  eût aufli plus d’éminences engagées réciproquement  
 dans les cavités des furfaces de l’un 6c de l’autre  
 ,  6c  ainfi plus de  difficulté  à les  faire gliffer  l’un  
 fur l’autre. M.  Amontons en examinant la  chofe de  
 plus près ,   a remarqué que ce n’étoit pas  feulement  
 au  nombre des  éminences engagées dans les petites  
 cavités des corps, qu’il falloit avoir attention, mais  
 qu’il falloit aufli confidérer le plus ou moins de profondeur  
 oh elles pénétroient. Or comme les éminences  
 d’un corps qui  en touche un autre par une large  
 furface,   doivent  entrer  moins  profondément  dans 
 les cavités de  ce dernier, que lorfque cette furface  
 eft  étroite,  puifqu’alors  le  poids  du  corps  eft  employé  
 à  faire  entrer un  plus  grand  nombre  d’éminences, 
  il en conclut qu’il fe faifoit ici une compensation  
 6c  que la  grandeur  de  la  furface  n’entroit  
 pour rien dans l’évaluation, du frottement. Ce raisonnement  
 auroit converti peu de  phyficiens » s’il n’eût  
 été  accompagné de  l’expérience : on auroit accordé  
 à M. Amontons qu’il prouvoit très-bien que, toutes  
 chofes  d’ailleurs  égales,  le frottement  n’augmentoit  
 pas  autant que  la  furface,  mais  on lui  auroit. con-  
 tefté l’exattitude de cette compenfation qu’il fuppo-  
 foit, &   que  ce  raifonnement ne  démontrait nulle*»  
 ment.  ,  y  r 
 Il eut donc recours.à l’experience, pour le conhr-  
 mer dans fa conjetture, ou pour l’abandonner ; 6c il  
 rapporte (mém. de l'acad. 1703 & 4 .) qu’il a toujours  
 marqué  que  la  quantité  du frottement  étoit  abfolu-  
 ment indépendante de  la grandeur des furfaces  : M.  
 Camus  ( des forces mouvantes ) ,  &  M.  Defaguliers  
 ftoiirs de Phyjîq. expérim.) confirment  la même chofe. 
  Malgré toutes ces autorités, la'queftion n’eft point  
 encore décidée. M. Muffchenbroek (ejfais de Phyf.)  
 nous fait part de quelques expériences  qu’il a faites  
 fur le point dont il s’agit, 6c qui font entièrement op-  
 pofées aux  précédentes.  Ayant mis  en mouvement  
 fur des planches de fapin deux petites planches aufli  
 de fapin ,  longues chacune de  treize’ pouces,&   larges  
 l’une d’un pouce, 6c l’autre de deux pouces  onze  
 lignes, 6c  chargées  toutes  les deux  d’un même  
 poids,  y   compris  le  poids de  la  planche;  la  plus  
 lar<*e a toûjours eu plus de frottement. M. l’abbé Nol-  
 l e t Leçons de Phyjîq.  expérim.')  nous apprend aufli  
 qu’il a toûjôurs trouvé le frottement  augmenté  avec  
 la furface.  , 
 A  ces expériences faites  avec le plus  grand foin,  
 fi l’on ajoute que tous les artiftes qui ont befoin pour  
 la perfettion de leur ouvrage, de diminuer \e frottement, 
  (ont fans l’ufage confiant de  diminuer le con-  
 tatt, 6c s’en trouvent bien : il fera bien difficile de ne  
 pas pancher à croire que la grandeur des furfaces ne  .  
 foit de quelque influence  pour le.frottement. Remarquons  
 néanmoins, que  fi l’on diminuoit les  lurfaces  
 jufqu’à les rendre tranchantes,\t frottement, bien loin  
 d’être diminué  , feroit  dans  plufieurs  cas  beaucoup  
 augmenté. M. Muffchenbroek eft même dans  l’idée  
 que  pour  une preflion donnée, il  y   a une  certaine  
 grandeur de  furface à  laquelle répond  un minimum  
 fa  frottement; de  forte que  foit qu’on l’augmente ou  
 qu’on la diminue, la réfiftance  eft augmentée.  Mais  
 2ela auroit befoin d’être déterminé encore plus exactement  
 par l'expérience* 
 III.  Tous les Phyficiens conviennent que la pref-  
 fion qüi applique  l’une 1 à l ’autre  les  furfaces  qu’on  
 veut faire gliffer, eft une des principales  confidéra-  
 tions qui doit entrer dans l’évaluation  du frottement.  
 Non-feülement  les  expériences  qu’ils nous  rapportent  
 mais aufli les obfervations les  plus communes 
 &   les plus journalières, nous font voir que  le frottement  
 augmente avec cette force ;  6c 1 on conçoit  aifément  
 qu’une plus grande preflion fait entrer à une  
 plus grande profondeur les éminences d’une furface  
 dans les petites cavités de l ’autre, 6c  augmente ainfi  
 la difficulté qu’il y  a à les en dégager. Mais il  fe pre-  
 fentc ici une queltion fur laquelle il faut avouer qu il  
 refte  encore  de  l’incertitude ;  c’eft  de  favoir fi le  
 frottement augmente proportionnellement à  la force  
 qui applique les  furfaces  l’une  à  l’autre  ;  de  façon  
 qu’il'y  ait  toûjours un rapport  confiant  entre  cette  
 forte &   la difficulté qui  en réfulte  pour mouvoir le  
 corps ; ou  bien ,  fi  ce frottement  augmente  plus  ou  
 moins que proportionnellement à cette preflion. 
 Les expériences de M. Amontons l’ont porté à regarder  
 le rapport du frottement à  la  preflion  comme 
 confiant : il a crû que le frottement étoit à-peu près le  
 même pour les  corps huilés ou graiffés, 6c à peu de  
 chofe près le tiers du poids. M. Defaguliers le répété  
 ; 6c la plûpart  des Phyficiens partent de cètte hy*  
 pothèfe, quand ils veulent faire le  calcul  du. frottement  
 de  quelque machine. Cependant, après ce qui  
 a été dit plus haut des expériences de M. Muffchçn-  
 broek, pour montrer que  \z frottement des  différens  
 métaux huilés ou graines, eft  très-différent,  on ne  
 fauroit  regarder comme  affez généralement vrai &   
 exatt, que 1 z frottement foit  le tiers du poids. Mais il  
 y  a plus. Si l’on examine avec foin les tables que MM.  
 de Camus &  Muffchenbroek nous  ont  données  de  
 leurs expériences fur cette matière, on ne trouve pas  
 qu’un même corps différemment chargé ait un frottement  
 proportionnel à cette charge. Malheureufement  
 ces expériences, d’accord en ce point, different en  ce  
 que celles du premier font le frottement d’une furface  
 peu  chargée,  proportionnellement plus  grand  que  
 celui de celles qui  le font plus : au  lieu que  fuivant  
 celles de M. Muffchenbroek,  il eft  fouvent proportionnellement  
 plus petit. Par exemple,   lorfque  l’ef-  
 fieu  du  tribometre  de  M,  Muffchenbroek  (  voye^  
 T ribomé tré) fe trouvoit dans le baflinet de cuivre  
 rouge,  il falloit quatre  dragmes  pour  le mettre  en  
 mouvement, la  charge étant  de  trois  cents  quatre-  
 vingt-huit dragmes ;  &  il  en  falloit huit,  s’il  étoit  
 chargé de fix  cents quarante-huit ; au lieu qu’il n’en  
 auroit fallu  que  fix &  deux  tiers, à-peu-près, fi  le  
 frottement  eût  augmenté  proportionnellement  à  la  
 preflion. 
 Une telle contradiôion entre les expériences de ces  
 deux Phyficiens, eft  d’autant plus fingyliere, qu’on  
 n’en fauroit foupçonner  aucun de  n’y  avoir pas  apporté  
 toute l’exattitude &  l’attention poflibles.  Je ne  
 vois qu’une façon de  les concilier : l’eflieu du tribometre  
 de M. Muffchenbroek,  6c  les  baflinets qui le  
 reçoivent,font  parfaitement  polis, &  s’appliquent  
 ainfi l’un  à l’autre très-intimement, de façon à laif-  
 fer peu de vuide : cette application  eft d’autant plus  
 intime,que l’eflieu eft plus chargé.  Par-là l’effieu 8c  
 le baflinet fe trouvent dans le cas de deux plaques de  
 verre bien polies,que la  preflion de  l’air extérieur  
 &  l’attrattion de  contatt collent fi bien l’une à l’autre, 
  que  non-feulement il  eft prefque impoffible de  
 les  féparer  direttement  ,  ipais  qu’outre  cela  elles  
 gliffent  avec  plus  de, peine que  fi  elles  euffçnt été  
 moins exactement polies, 
 Il eft vrai que l’eflieu 6c le baflinet étant de forme  
 cylindrique 6c  arrondis, ne doivent fe  toucher que  
 par une bien petite furface ; 6c que par conféquent,  
 la  preflion  de l’air  extérieur. 6c  l’attrattion  qui  les  
 appliquent  l’un à l’autre, femblent devoir  produire  
 ici peu d ’effet : mais il eft aifé des’appercevoir qu’un  
 contatt d’une ligne quarrée fuffiroit feule pour occa-  
 fionner le phénomène que nous cherchons  ici  à  expliquer. 
 Quoique la preflion  qui  applique les  furfaces  de  
 deux  corps,  foit une  des  principales  caufes  de  la  
 difficulté qu’on éprouve  à les  faire  gliffer  l ’une  fur  
 l’autre, il ne  faut pourtant pas croire que  cette difficulté  
 ceffât  toûjours  entièrement, fi  cette  preflion  
 devenoit nulle. L’exemple de deux feies fufpendues  
 verticalement, de  façon que  les  dents  de  l’une  fe  
 logent dans les intervalles que laiffent celles de l’autre  
 , peut  fervir  à nous  convaincre du contraire.  Il  
 eft fûr que fi  l’on vôuloit mouvoir une d’elles verticalement  
 , cet engagement réciproque de leurs dents  
 y  apporterait  quelque  obftacle ,   &   formerpit une  
 réfiftance de la nature de celle que nous avons pommée  
 frottement ; '  il  eft  vrai que  cette  réfiftance  OU  
 feroit abfolument invincible, ou çefferoit bientôt,  
 les dents s’étant dégagées, 6c n’y  ayant auc une for-  
 :  ce qui les oblige à s’embarraffer de nouveau les unes  
 dans l e s   autres,