ensuite, et qui se confondait avec celle du frottement des patins en fer à un état superficiel comparable à celui des bandages de roues (III, 5, 1o). Il y avait néanmoins une certaine différence entre ce frottement final des roues calées et celui des patins en fer; elle existait dans la position relative des courbes moyennes du frottement dans les deux cas; pour les roues calées, cette courbe moyenne tombait un peu au-dessous de celle correspondant aux patins, surtout à petite vitesse.

Si les roues, au lieu d'être tout à fait calées, tournaient trèslentement, le frottement se maintenait indéfiniment avec une valeur à très-peu près égale à celle du frottement des roues au début de leur calage. Si les roues tournaient un peu plus vite, et plus elles tournaient vite, le frottement diminuait, descendait dans la zone du frottement définitif des roues calées, puis descendait encore au-dessous de cette zone et finissait par tomber à presque rien quand les roues en arrivaient à tourner presque aussi vite que si elles étaient tout à fait libres.

Or, pendant le glissement des roues calées, il est évident que la surface frottante, d'abord très-petite en général (à moins que la roue, au lieu de se caler sur une partie ronde, se calât sur un méplat antérieurement formé), augmente graduellement, par formation et allongement du méplat, jusqu'à une certaine limite au delà de laquelle le méplat ne s'allonge plus, au moins par une progression rapide, comme il le fait au début.

Au moment où la roue se calait sur une partie ronde, on pouvait estimer la longueur de sa surface de contact sur le rail à 1 centimètre environ (en raison de l'élasticité du bandage et du rail), et par conséquent à 5 centimètres carrés la superficie de ce contact, soit 20 centimètres carrés pour les quatre roues; la pression spéci

fique a donc été alors, dans mes expériences (II, 1), comprise entre 300 et 500 kil. par centimètre carré. Quand le méplat était arrivé, au bout de 10 à 30 secondes et de 100 à 300 mètres de glissement, à son maximum d'allongement rapide, il pouvait avoir alors à peu près 4 centimètres de longueur, en moyenne, ce qui faisait, pour les quatre roues réunies, une superficie frottante d'environ So centimètres carrés; de sorte que la pression spécifique était alors de 75 à 125 kil. par centimètre carré, soit de 100 en moyenne.

Quand les roues, au lieu d'être tout à fait calées, tournaient avec une lenteur relative plus ou moins grande, il ne se produisait plus de méplat, bien que les roues s'usassent toujours beaucoup, mais tout autour du bandage, qui restait rond; de sorte que la superficie de contact avec les rails restait toujours très-petite, par conséquent la pression spécifique trèsgrande. Il était donc naturel que le coefficient du frottement conservât alors ses valeurs maxima, de l'ordre de celles correspondant au début du calage. Seulement comme le travail résistant accompli par le frottement, pour un même chemin parcouru en translation, était d'autant moindre que la rotation relative des roues était moins lente, et comme il finissait par s'annuler tout à fait quand la rotation des roues n'était plus du tout ralentie, on s'explique aisément les résultats obtenus dans ces circonstances.

J'ai observé, avec le bois taillé en patins courbes, de la forme des roues, un phénomène analogue à celui que m'ont constamment présenté les roues calées. Son frottement, tout à fait au début du glissement, a été plus fort qu'un moment après, et il a diminué de plus en plus, et en très-peu de temps, au fur et à mesure que le glissement se prolongeait, bien que la vitesse restât toute petite. Par exemple, les patins courbes en bois se sont très-rapidement usés et ont pris très-vite un long méplat. Au début, leur superficie de contact

avec les rails pouvait être estimée à 50 centimètres carrés, par conséquent leur pression spécifique à 140 kil.; au bout de très-peu de temps, leur superficie de contact était devenue de 200 centimètres carrés et par conséquent leur pression spécifique était descendue à 35 kil. A ces valeurs de la superficie frottante et de la pression spécifique, le coefficient de frottement du bois a toujours été moindre qu'avec les patins plats, plus ou moins longs, bien qu'il se relevât encore, comme dans le cas du fer, au fur et à mesure que la superficie frottante était plus petite, à partir de 200 centimètres carrés, et que par conséquent la pression spécifique était plus grande, à partir de 35 kil.

L'état des rails a eu beaucoup d'influence sur le frottement du bois.

Sur rails secs, ce frottement s'est toujours montré considérable.

Sur rails mouillés, au contraire (et il faut entendre ici par rails mouillés des rails tout à fait couverts d'une couche d'eau), il a été beaucoup moindre.

Il faut d'ailleurs distinguer deux périodes dans le frottement du bois sur rails mouillés.

Au début du glissement du bois sur de pareils rails, à quelque vitesse que ce soit d'ailleurs, son frottement a été bien plus faible, sans doute, que sur rails secs, mais moins qu'il ne l'est devenu plus tard. Au fur et à mesure que le glissement s'est prolongé, le frottement a diminué graduellement (non sans osciller, toutefois); et au bout d'un temps variable (ordinairement entre 30 et 60 secondes; quelquefois plus court, mais rarement; quelquefois un peu plus long, mais plus rarement encore), et après un glissement sur une longueur qui a varié ordinairement de 100 à 1.000 mè

4. Influence de l'état

'des rails. 1° Sur

le frottement du bois.

a. Rails secs ou mouillés.

tres, le frottement du bois sur rails mouillés est tombé, pour n'en plus sortir, dans sa zone définitive, qui a toujours été notablement plus basse qu'au début du glissement.

Ce phénomène, qui ne s'était pas manifesté dans le glissement du bois sur rails secs, s'est manifesté, au contraire, d'une manière plus ou moins prononcée d'ailleurs, dans tous les glissements de bois sur rails mouillés; et je n'ai jamais pu observer, en cette occurrence, qu'une seule circonstance particulière, qui est la suivante :

Après un long glissement de bois sur rails couverts d'eau, la surface frottante était enduite d'un cambouis aqueux et noir, tandis qu'elle n'était que mouillée, sans qu'on y remarquât la présence de ce cambouis, après un glissement peu prolongé.

On ne voyait non plus rien de particulier sur la surface frottante du bois après son glissement, court ou prolongé, sur rails secs.

Pas plus sur rails secs que sur rails mouillés, la surface frottante du bois n'était d'ailleurs altérée chimiquement aussi bien après un long glissement qu'après un glissement très-court.

Pendant le glissement, on voyait bien s'échapper un peu de fumée de dessous les patins, plus ou moins d'ailleurs, et surtout sur rails secs; et à la fin du glissement, même après qu'il avait eu lieu pendant 5 kilomètres consécutifs, sans interruption, le bois était un peu chaud, surtout quand il avait glissé sur rails secs, mais jamais au point de n'y pouvoir tenir la main, même en dessous, sur la surface frottante elle-même. Néanmoins cette surface ne présentait que de légères écailles noires, plutôt salies que carbonisées, et ne recouvrant même pas toute son étendue; mais à la distance de l'épaisseur d'une feuille de papier mince, le bois était complétement sain et intact. Il ne manifestait absolument que de l'usure physique, plus ou moins considérable, sous forme de gorge qui s'était

formée au milieu du patin, ses bords ne frottant pas, et par conséquent ne s'usant pas, pendant que le milieu s'usait.

Beaucoup de mes expériences ont eu lieu sur rails b. Rails humiles. qui, sans être bien secs, d'une manière certaine, n'étaient pourtant pas non plus couverts d'une couche d'eau positive, mais se trouvaient dans un état intermédiaire, soit que le temps fût couvert et humide, soit que les rails, après avoir été mouillés, vinssent seulement de sécher, soit enfin qu'ils conservassent encore l'apparence de l'humidité, mais sans plus porter ce qu'on peut appeler une couche d'eau, ou bien qu'ils fussent simplement mouchetés de minces gouttelettes de pluies séparées les unes des autres.

Dans ces conditions, toutes les fois que les rails ne portaient pas l'apparence positive de la présence de plus au moins d'eau sur leur surface, mais, au contraire, semblaient secs à la vue, fussent-ils même doux au toucher, ils ne modifiaient pas bien sensiblement le frottement du bois, qui restait, au moins à très-peu près, le même que sur rails certainement secs.

Au contraire, quand les rails apparaissaient plus ou moins humides à l'œil, le frottement y était intermédiaire à ce qu'il était sur rails secs et sur rails mouillés. Il se rapprochait surtout de sa valeur sur rails mouillés quand le bois était humidifié pour avoir frotté antérieurement sur rails mouillés.

J'ai fait aussi quelques expériences, bien qu'en c. Rails huilés. petit nombre, il est vrai, avec du bois sur rails couverts d'huile. Dans ces expériences, au nombre de quatre seulement (1), les choses se sont invariablement passées de la manière suivante :

(1) Je n'ai pu faire d'expériences sur rails huilés que tout à