Forces et poids présents dans le pendule de Newton
L'étude d'un cas simplifié du pendule de Newton nous
permet d'identifier facilement les différentes forces présentes dans ce
système.
Situation :
Pour trouver une situation stable permettant une
meilleure analyse des forces, on place un aimant devant une des billes de
sorte à créer l'angle
a. On prend une bille A.
On la suspend à l'aide d'une corde d'une certaine longueur dont on néglige
la masse. On place ensuite un aimant B
au bout d'une baguette en bois. On l'approche de A,
et on obtient alors une situation d'équilibre. La corde a un certain angle a avec la verticale, et B
est à l cm
à droite de la bille A,
à la même hauteur. On connaît également la masse de
A.
Dans cette situation, différentes forces
interviennent :
-
: poids de la
bille
: force
électronique
: tension
du fil
Attention, l'échelle n'est pas
respectée.
Mais nous oublions les
forces dues aux
différents milieux, comme, dans l'air, avec la force de frottement, noté
,
ou immergée dans un fluide, la poussée d'Archimède, notée 
. Il existe également la force de réaction des
supports noté 
.
Nous pouvons donc en déduire que dans le pendule de
Newton, certaines de ces forces sont présentes. En effet, le poids des
billes reste une force importante à ne pas oublier, ainsi que la tension
de chaque fil portant les billes. Lorsque les billes sont en mouvement, la
force de frottement intervient alors, ainsi que la force de réaction des
supports. La loi des interactions électroniques n'est pas présente dans le
pendule de Newton. En effet, aucune bille n'est attirée ou répulsée d'une
autre. La poussée d'Archimède peut être présente si le pendule de Newton
est placé dans un fluide.