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Cycloïde,
Roulette
, Trochoïde (mathématiques).
- C'est la courbe décrite par un point
d'une circonférence qui roule sur
une ligne droite :
«C'est,
par exemple, le chemin que suit en l'air le clou d'une roue quand elle
roule de son mouvement ordinaire depuis que ce clou commence à s'élever
de terre, jusqu'à ce que le mouvement continu de la roue l'ait rapporté
à terre, après un tour entier achevé : supposant que
la roue soit un cercle parfait, le clou un point dans sa circonférence,
et la terre parfaitement plane." (Pascal, Histoire
de la roulette, 1658.).
Le père Mersenne
paraît être le premier qui ait dirigé son attention
sur cette courbe, vers l'année 1615. II imagina à son sujet
plusieurs problèmes que, suivant un usage
commun à cette époque, il proposa à divers savants,
et notamment à Galilée. Aucun résultat
n'avait été obtenu dans ces recherches jusqu'en 1634, époque
à laquelle Roberval fut amené
à s'en occuper. Il le fit avec le plus grand succès, et découvrit
les propriétés géométriques les plus essentielles
de la courbe, à laquelle il donna le nom de trochoïde, correspondant
au mot français roulette. II indiqua particulièrement un
moyen ingénieux de mener les tangentes,
qui peut être appliqué à toutes les courbes. La roulette
fut encore étudiée par divers géomètres, Fermat,
Descartes,
Torricelli, mais il ne fut pas ajouté
beaucoup à ce qu'avait découvert Roberval ; on peut seulement
remarquer que c'est à cette époque que la courbe reçut
le nom de cycloïde qu'elle a généralement conservé
depuis.
En 1658, Pascal,
ayant imaginé des méthodes particulières
pour les centres de gravité, en fit l'essai sur la cycloïde
et sur les corps qui s'y rattachent. Il réussit
pleinement et proposa la résolution de ces problèmes sous
forme d'un concours. Deux prix, l'un de quarante pistoles, l'autre de vingt,
devaient être décernés aux auteurs qui, avant le 1er
octobre 1658, auraient fait connaître leurs solutions.
Pascal s'engageait d'ailleurs à publier immédiatement après
le concours ses solutions personnelles. C'est ce qu'il fit en effet, et
les divers documents relatifs à la roulette ainsi que l'étude
de quelques-unes de ses propriétés
font partie de ses oeuvres complètes Aujourd'hui, grâce aux
progrès da calcul infinitésimal ( Analyse),
l'étude des propriétés de la cycloïde ne présente
aucune difficulté spéciale, et quelques-unes, d'ailleurs,
peuvent se reconnaître a priori de la façon
la plus aisée. |
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