Comprendre les formulaires énergétiques
* Énergie potentielle (PE): Le bob pendule a une énergie potentielle maximale à son point le plus élevé (l'amplitude). Cette énergie est stockée en raison de sa position par rapport au champ gravitationnel de la Terre.
* énergie cinétique (KE): Le bob pendule a une énergie cinétique maximale à son point le plus bas (la position d'équilibre). Cette énergie est due à son mouvement.
Transformations d'énergie pendant le swing
1. à partir du point le plus élevé: Le bob pendule est au repos, donc son KE est nul, et il a un PE maximal.
2. car il se balance: Le bob perd de la hauteur et son PE est converti en KE. Il gagne de la vitesse, donc son KE augmente.
3. au point le plus bas: Le bob a atteint sa vitesse maximale et donc le maximum KE. Son PE est maintenant nul car il est au point le plus bas de son swing.
4. car il oscille de l'autre côté: Le bob ralentit, perdant Ke. Ce Ke perdu est transformé en PE alors qu'il gagne de la hauteur.
5. au point le plus élevé de l'autre côté: Le bob s'arrête momentanément, ce qui signifie que son KE est à nouveau nul. Il a atteint sa hauteur maximale et donc un PE maximum.
Le principe de conservation
L'énergie mécanique totale du pendule (PE + Ke) reste constante tout au long du swing. Cela est dû à:
* Négliger la friction: Dans un système parfait, il n'y a pas de pertes d'énergie due à la résistance à l'air ou à la friction au point de pivot.
* Transfert d'énergie: L'énergie est constamment transférée entre les formes potentielles et cinétiques, mais la quantité totale reste la même.
Considérations du monde réel
En réalité, les pendules perdent de l'énergie en raison de la friction et de la résistance à l'air. Cela signifie que l'amplitude des balançoires diminuera progressivement avec le temps, et le pendule finira par se reposer. Cependant, le principe de la conservation de l'énergie s'applique toujours, mais une certaine énergie est perdue dans l'environnement comme chaleur et son.
