Aussi a-t-on adopté pour unité de travail, le travail dû au poids de un kilogramme élevé à un mètre de hauteur, et on l'a appelé kilogrammètre, que l'on représente par 1". F étant exprimée en kilogrammes et E en mètres, le travail est donc (32) T-FE. 54. Quand F est exprimée en unités de 1000 kilogrammes, le produit FE représente le travail en unités de 1000, que l'on appelle grandes unités dynamiques. 53. Le produit FE représente un travail indépendant du temps pendant lequel il a été produit; mais on conçoit que pour comparer les puissances dynamiques des forces ou des moteurs quelconques, il faut comparer les travaux produits dans un temps donné; ainsi les forces F et F' produisant respectivement FE et F'E' en une seconde, il en résulte que les puissances dynamiques des deux forces sont entre elles dans le rapport de FE à F'E'. 36. Afin de pouvoir énoncer la puissance dynamique d'une force, ou comparer les effets dynamiques des différentes forces, sans avoir égard au temps, on a adopté une unité de travail dépendant du temps. Cette unité, qu'on appelle cheval-vapeur, équivaut à 75 produits dans une seconde. Le cheval-vapeur est d'un usage continuel pour évaluer la puissance des machines. Quand on dit qu'une machine est de la puissance dynamique de 10 chevaux, par exemple, ou improprement de la force de 10 chevaux, cela veut dire que le travail dynamique produit par la machine en une seconde équivaut à 75 × 10=750TMTM. Le cheval vivant produit moins de 75 par seconde; ainsi un cheval de force moyenne, attelé à une voiture et allant au pas, produit une traction de 70 kilogrammes avec une vitesse de 0,90 par seconde; ce qui fait une puissance dynamique de 63km par seconde ou vapeur. 63 75 de cheval De plus, comme un cheval vivant ne peut travailler que 8 heures sur 24, il en résulte que dans un travail continu un cheval-vapeur remplace plus de trois chevaux. MOTEURS ANIMÉS. 37. Tableau des quantités de travail moyennes et journalières produites par les moteurs animés dans diverses circonstances. Les résultats de la troisième partie de ce tableau expriment des effets utiles proprement dits, c'est-à-dire que le poids des machines ou outils qui ont servi au transport ne sont pas compris dans les nombres qui indiquent les charges traînées; de plus, ces résultats supposent les routes d'une viabilité ordinaire. 38. Les moteurs animés peuvent faire varier, dans de certaines limites, l'effort produit, la vitesse et la durée du travail journalier; mais l'expé rience prouve qu'un tel moteur fournit le maximum d'effet journalier 1' quand l'effort qu'il produit varie de 1/3 à 1/5 de celui quil pourrait produire sans vitesse, pendant un temps peu prolongé; 2° quand la vitesse varie de 1/4 à 1/6 pour l'homme, et de 1/12 à 1/15 pour le cheval, de la plus grande vitesse que ces moteurs pourraient prendre, pendant un temps peu prolongé, en ne produisant aucun effort; 3° quand la durée du travail journalier varie de 1/2 à 1/3 du temps le plus prolongé pendant lequel le travail peut être constamment soutenu, sans nuire à la santé de l'homme ou des animaux; ce temps ne peut dépasser dixhuit heures par jour, quelque petite que soit la tâche journalière, ne consisterait-elle qu'en une présence constante sur les ateliers. 39. Voici quelques résultats que nous extrayons du Traité des Moteurs, par M. Courtois, ingénieur en chef des ponts et chaussées : Un homme d'une taille médiocre et d'une force ordinaire pèse 70 kilogrammes, y compris ses vêtements. Le plus grand effort qu'il puisse exercer en tirant ou poussant horizontalement est de 50 à 60 kilogrammes. L'effort que l'homme peut exercer avec les bras est d'environ 80 kilogrammes. Le plus grand poids qu'il peut porter est ordinairement de 150 kilogrammes, et s'élève parfois à 450 kilogrammes; celui qu'il peut soulever varie de 200 à 300 kilogrammes. La vitesse du coureur peut être de 13 mètres par seconde pendant quelques instants; la vitesse ordinaire est de 7 mètres, celle de la marche d'environ 2 mètres, et celle du voyageur 1,60. La force moyenne des femmes est égale à celle d'un adulte de 15 à 16 ans, et ne surpasse pas les deux tiers de celle de l'homme. Un ouvrier exercé, de même force qu'un autre, fait souvent un travail double et même triple sans éprouver plus de fatigue. Un manœuvre qui monte un escalier sans charge prend, pendant un travail journalier de 8 heures, une vitesse de 0,15. Le pas horizontal de l'homme est de 0,65. La plus grande hauteur verticale que l'homme qui travaille puisse franchir sans gêne est de 0,25. Le soldat chargé de 15 à 20 kilog., sur un beau chemin en pays de plaine, peut parcourir 49 kilomètres en 10 heures de marche par jour. La marche ordinaire de nos armées varie de 28 à 36 kilomètres par jour; pendant les guerres du premier Empire français, ce parcours a même atteint quelquefois 48 et même 60 kilomètres. Un colporteur chargé de 44 kilogrammes parcourt 20 kilomètres par jour. Les portefaix de Rive-de-Gier qui chargent les bateaux portent un hectolitre de houille de 85 kilogrammes à 36 mètres, et font de 290 à 300 voyages par jour. D'après Coulomb, un homme qui porte des fardeaux à une assez grande distance et revient à vide, peut porter 61,25, et parcourir dans sa journée 11 kilomètres avec cette charge, et par conséquent la même distance à vide. Sur un sol horizontal, un homme transporte, dans sa journée de 10 heures, en 500 brouettées de 60 kilogrammes, 20 mètres cubes de terre à 30 mètres. D'après Coulomb, le travail utile maximum d'un homme qui monte en portant une charge de 65 à 70 kilogrammes n'est que le 14 du travail qu'il peut produire lorsqu'il monte libre et sans charge. Dans des terrassements exécutés au fort de Vincennes, où l'homme élevait les matériaux par le poids de son corps, chaque manœuvre élevait dans sa journée 310 fois le poids de son corps à 13 mètres de hauteur. Le poids des chevaux varie de 300 à 700 kilogrammes; il existe même des petits chevaux, appelés poneys, dont le poids est à peine de 200 kilogrammes. Celui des chevaux de malles-postes ou de diligences est ordinairement de 450 kilogrammes. Le plus grand effort des chevaux de trait varie de 300 à 500 kilogrammes. La plus grande vitesse que puisse prendre un cheval dans une course d'un quart d'heure ne dépasse pas 14 à 15 mètres (courses du Champ-de-Mars); la vitesse du cheval au galop est de 10 mètres; au trot, elle est de 3,50 à 4 mètres; au grand pas, de 2 mètres, et au petit pas, de 1 mètre. Les chevaux de malles-postes traînent 500 kilogrammes à la vitesse de 4",44, et parcourent 20 kilomètres par jour; ceux des diligences, 800 kilogrammes à la vitesse de 5,53, et parcourent 24 kilomètres; ceux des chasses-marées, 560 kilogrammes à la vitesse de 2,20 et parcourent 32 kilomètres. Sur le dos, la charge du cheval est moyennement de 100 à 175 kilogrammes; les pelletiers anglais la portent quelquefois à 200 ou 250 kilogrammes à une faible vitesse. Un cheval portant son cavalier du poids de 80 kilogrammes, et marchant pendant 7 heures, parcourt 40 kilomètres, ce qui donne une vitesse de 1",59. 40. Le tableau suivant, qui donne le rapport de l'effort de tirage à la charge traînée, voiture comprise, sur les différentes espèces de chemins, permet de comparer l'effet utile produit par les moteurs animés, dans le transport horizontal des fardeaux sur ces chemins, au travail dépensé par ces moteurs. Ce tableau est le résultat des expériences de MM. Boulard, Rumfort, Régnier et de quelques autres observateurs. Terrain ferme, battu et très-uni. Chaussée en sable ou cailloutis nouvellement placés. 0,250 siliceux et crayeux. 0,165 0,040 0,125 0,080 parfaitement entretenue et roulante. 0,033 Id. pavée à la manière ordinaire, et la Id. pavée en carreaux de grès bien en dures et très-unies.. id. tretenus. Id. en madriers de chêne non rabotés. Chemins à ornières plates, en fonte de fer, ou en dalles très Chemins de fer à ornières saillantes, en bon état d'entretien. au grand trot. 0,060 0,022 0,010 0,007 Le poids de la voiture varie ordinairement entre 1/3 et 1/4 de la charge totale. |