Pendule de Newton
En anglais, le pendule de Newton se
désigne par l'expression Newton’s
cradle. En français, il est parfois appelé « Boules
de Newton ».
Un pendule de Newton est composé de
cinq boules en métal suspendues chacune par 2 fils à 2 barres de fer.
Ces boules ont une même masse et sont disposées côte à côte, de telle
manière à être en contact au repos. Le mouvement du pendule est fondé
sur le principe des actions réciproques.
Lorsqu’une boule est lâchée, une deuxième boule, à
l’autre extrémité, entre alors en mouvement lors du choc, de façon à
conserver l’énergie mécanique. Au moment du choc, l’énergie est
transférée d’une boule à l’autre, et ainsi de suite, jusqu’à la
dernière. De la même manière, deux boules se mettent en mouvement quand
on en lâche deux ; il en va de même pour 3 et 4 également.
Si on lâche une boule de chaque côté
au même moment, celles-ci rebondissent sur les boules centrales. Sur le
même principe, quand on lâche deux boules de chaque côté, les quatre
boules rebondissent sur la boule centrale.
Si l'on lance trois boules d'un côté
et deux de l'autre, elles se percutent et vont trois dans un sens, deux
dans l'autre, alternativement.
Si on attend assez longtemps, le
mouvement des boules s’estompe, et les boules finissent par s’arrêter.
Le pendule de Newton est mécanisme à un «
mouvement perpétuel de type 1 », car il n’a pas pour but de
produire de l’énergie, mais seulement de fonctionner indéfiniment.
Dans le commerce, on peut acheter des pendules de
Newton de différentes tailles, à un prix peu élevé. Leurs qualités sont
inégales.
Pour réaliser des expériences, nous
nous en sommes procurés un.
Voici une modélisation du mouvement du pendule de
Newton que nous avons réalisée à l'aide de Blender.
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