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Charles-Augustin Coulomb
Fonction
Président
Académie des sciences
Académie des sciences
Claude-Louis Berthollet
René Just Haüy
Biographie
Naissance
Décès
(à 70 ans)
Ancien 10e arrondissement de Paris
Nom dans la langue maternelle
Charles-Augustin de Coulomb
Nationalité
Formation
Collège des Quatre-Nations
École royale du génie de Mézières
Activités
Physicien, ingénieur militaire, officier, ingénieur, militaire
Autres informations
Membre de
Académie polonaise des sciences
Grade militaire
Distinction
72 noms de savants inscrits sur la tour Eiffel
Œuvres principales
Loi de Coulomb

Charles-Augustin Coulomb[1],[2],[3],[4], né le à Angoulême et mort le à Paris, est un officier, ingénieur et physicien français. Il est passé à la postérité pour la formulation précise des lois du frottement solide, et pour l'invention du pendule de torsion, dynamomètre de précision qui lui permit de formuler la loi d'attraction entre solides électrisés. Il est par ailleurs l'une des personnalités les plus marquantes de l'histoire des sciences et des techniques grâce à ses nombreuses œuvres, allant des phénomènes de l'électricité, du magnétisme à l'étude de la mécanique appliquée (frottements, équilibres de poussée-butée et résistance des matériaux).

Biographie

Charles-Augustin Coulomb[1],[2],[3],[4] (ou Charles-Augustin de Coulomb[5]) est le fils d'Henry Coulomb, inspecteur des domaines royaux originaire de Montpellier, et de Catherine Bajet. Il étudie à Paris au collège des Quatre-Nations, bien que sa famille n'appartienne pas à strictement parler à l'aristocratie. Les cours de mathématiques de Pierre Charles Le Monnier le décident à se détourner de la médecine. Déshérité, il rejoint la famille de son père à Montpellier et participe de 1757 à 1759 aux travaux de l'académie de cette ville, dirigée par le mathématicien Augustin Danyzy. Avec l'approbation de son père, il rentre à Paris en 1759 pour assister aux cours de l'institut préparatoire dirigé par l'abbé Camus, et réussit le concours d'entrée à l'École du génie de Mézières.

À sa sortie de l'école en 1761, Charles-Augustin Coulomb obtient le grade de « lieutenant en premier ». Ensuite, il est commis au levé des cartes côtières de Bretagne, puis envoyé en mission à la Martinique en 1764 en tant qu'ingénieur militaire pour participer sous les ordres du lieutenant-colonel de Rochemore à la construction du fort Bourbon car, à la suite de la guerre de Sept Ans, la colonie française est désormais isolée au milieu des possessions anglaises et espagnoles. Coulomb travaille huit années à diriger les travaux et y contracte des fièvres tropicales qui rendent sa santé fragile pour le restant de sa vie. Il réalise aussi plusieurs expériences sur la résistance des maçonneries et la tenue des murs d'escarpe[6] (soutènements), qui lui sont inspirées par les idées de Pieter van Musschenbroek sur le frottement.

Chariot utilisé par Coulomb pour la mesure des forces de frottement.

Rapatrié en 1772 avec le grade de capitaine, il tente de renouer avec la carrière scientifique en adressant à l'Académie des sciences un mémoire rapportant l'ensemble de ses recherches, Essai sur une application des règles de maximis et de minimis à quelques problèmes de Statique relatifs à l'Architecture (1773). Coulomb y emploie le calcul différentiel pour étudier la flexion des poutres, la poussée des remblais sur les murs de soutènement, l'équilibre des voûtes en maçonnerie.

Coulomb est affecté successivement à Cherbourg-Octeville (1774-1776), à Besançon (1777-79) et à Rochefort (1779-1780), où il est chargé de la réparation du fort de l'île d'Aix. En collaboration avec l'arsenal de Rochefort, il fait réaliser diverses expériences sur les cordages et obtient en 1781 le prix de l'Académie des sciences sur la détermination des lois du frottement et de la roideur (raideur) des cordes, distinction qui est suivie de son élection à l'Académie.

Choisi en tant qu'expert pour l'extension du port de Saint-Malo, il est nommé à la suite de son rapport intendant des eaux et fontaines de France sur la recommandation du comte d'Angiviller en 1784, puis promu en 1786 lieutenant-colonel. La Révolution ne met sa position en péril qu'à partir de 1791. Sous la Terreur, il se réfugie prudemment avec son collègue Jean-Charles de Borda dans la région de Blois, abandonnant ses biens à Paris. Il rentre dans la capitale sous le Directoire et, les quatre dernières années de sa vie, il occupe à la demande de Bonaparte le poste d'inspecteur général de l'instruction publique, sous le ministère Fourcroy.

Œuvres

Ingénieur de formation, il est surtout physicien. Il publie sept traités sur l'électricité et le magnétisme, et d'autres sur le phénomène de torsion, les frottements solides[7], etc.

La balance de torsion de Coulomb (gravure des Mémoires de l'Académie des Sciences), 1784).
  • Expérimentateur très rigoureux, pratiquement toutes ses recherches expérimentales ont été sanctionnées favorablement et intégrées sans grande modification à la physique classique et à l'ingénierie mécanique : lois du frottement, poussée des terres sur les murs de soutènement, « roideur » des câbles, stabilité des voûtes.
  • Ses recherches sur le travail mécanique, humain et animal, préfigurent les études de Gaspard de Prony et au-delà, préparent le taylorisme.
  • Son Mémoire sur le service des officiers du corps du génie (1776) a été mis à profit par le comte de Saint-Germain pour réorganiser cette arme à la fin des années 1780.
  • Coulomb est toutefois surtout connu pour les expériences historiques qu'il a réalisées à l'aide d'une balance de torsion appelée « balance de Coulomb » pour déterminer la force qui s'exerce entre deux charges électriques (loi portant son nom).
    • [1787] « Cinquième mémoire sur l'électricité » (lu en 1787), Mémoires de l'académie royale des sciences,‎ 1787 / 1789, p. 421-469 (lire en ligne [sur biodiversitylibrary.org]).
    • [1788] « Sixième mémoire sur l'électricité » (lu en 1788), Mémoires de l'académie royale des sciences,‎ 1788 / 1791, p. 617-705 (lire en ligne [sur biodiversitylibrary.org]).

Membre de l'Académie des sciences, on a de lui des Mémoires et des Recherches sur les moyens d'exécuter sous l'eau des travaux hydrauliques, 1779.

Hommages

  • On a donné son nom à l'unité de charge électrique, le coulomb.
  • Son nom est inscrit sur la tour Eiffel.
  • Un timbre postal, d'une valeur de 0,20 + 0,10 franc, le représentant avec sa balance de torsion a été émis le avec une oblitération premier jour le à Angoulême[8].
  • En 1970, l'Union astronomique internationale a donné le nom de Coulomb à un cratère lunaire.
  • Un lycée d'Angoulême (lycée général technologique et professionnel), porte son nom.
  • Un buste de Charles Coulomb (œuvre du sculpteur roumain Radu Marcel Moraru) se trouve devant les locaux des laboratoires de recherche de l'Institut universitaire de technologie d'Angoulême. Il s'agit d'un don fait par le professeur Radu Munteanu, recteur de l'université technique de Cluj-Napoca (Roumanie), pour témoigner de la pérennité du partenariat scientifique entre les deux établissements.
  • Un laboratoire de physique porte son nom à Montpellier.
  • Astéroïde (30826) Coulomb porte son nom.

Bibliographie

  • C.-A. Coulomb Théorie des machines simples (1821), impr. Bachelier, Paris, réimpr. facsimilé, éd. Blanchard, 2002 (ISBN 978-2-85367-218-4).
  • Stephen Timoshenko, History of Strength of Materials, 1956.
  • Sylvie Provost, « Charles Coulomb. La précision de l’ingénieur », dans Aventures scientifiques. Savants en Poitou-Charentes du XVIe au XXe siècle (J. Dhombres, dir.), Les éditions de l’Actualité Poitou-Charentes, Poitiers, 1995 (ISBN 978-2-911320-00-2), p. 72-85.
  • C.-A. Coulomb, « Mémoires », dans Collection de mémoires relatifs à la physique, t. I, 1821.
  • (en) Stewart Gillmor, Coulomb and the Evolution of Physics and Engineering in Eighteenth-Century France, Princeton, Princeton University Press, 1971.

Notes et références

  1. 1 2 L'Académie des sciences ne met pas de particule à son nom, voir : « Les membres du passé dont le nom commence par C - Coulomb (Charles, Augustin) », sur le site de l'Académie des sciences, academie-sciences.fr (consulté le 25 juillet 2017).
  2. 1 2 « Membres de l'Académie des sciences depuis sa création – Charles Coulomb », Académie des sciences (page archivée).
  3. 1 2 (en) Jacques Heyman (de), Coulomb's Memoir on Statics – An Essay in the History of Civil Engineering, Imperial College Press, , 224 p. (ISBN 978-1-78326-257-1, lire en ligne).
  4. 1 2 Charles Stewart Gillmor, Coulomb and the Evolution of Physics and Engineering in Eighteenth-century France, Princeton University Press, , 328 p. (ISBN 978-0-691-08095-6, présentation en ligne).
  5. ↑ « Charles de Coulomb », larousse.fr.
    (en) « Charles-Augustin de Coulomb », britannica.com.
    (en) « Charles-Augustin de Coulomb », nationalmaglab.org.
    (en) « Scientist of the Day - Charles-Augustin de Coulomb », lindahall.org.
    (en) « Charles de Coulomb », biography.com.
    (en) « Charles Augustin De Coulomb », thefamouspeople.com.
    (en) « Charles-Augustin de Coulomb Facts », softschools.com.
  6. ↑ Encyclopædia Universalis, « ESCARPE & CONTRESCARPE », sur Encyclopædia Universalis (consulté le )
  7. ↑ « Frottement », sur www.f-legrand.fr (consulté le )
  8. ↑ Le timbre.

Liens externes