Comment monte-t-on dans une balançoire ?

Il est fort probable que tous ceux qui liront cette page sauront déjà comment utiliser une balançoire (et la plupart auront déjà vu le poème cité ci-dessus). Mais pourquoi ça marche ? La réponse peut sembler évidente… jusqu’à ce qu’on y réfléchisse.

Retrouvez dans cette page les informations sur les balancoires bois.

Sur cette page, je jette un coup d’oeil à une explication qualitative du fonctionnement d’une balançoire suspendue par une seule corde ou chaîne de chaque côté. Une balançoire suspendue par des tiges rigides, comme une balançoire à gazon typique, est un peu différente dans son principe de fonctionnement, mais exactement les mêmes mouvements fonctionneront pour la faire fonctionner.

Tout au long de cette page, je suppose que nous regardons quelqu’un sur une balançoire de son côté droit. Quand ils se balancent vers l’avant, ils suivent une trajectoire circulaire autour de la barre dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Quand ils reviennent en arrière, ils tournent le long du même chemin circulaire dans le sens des aiguilles d’une montre.

Énergie

Rouler sur une balançoire, c’est un peu comme rouler sur un pendule. Au fur et à mesure que le pendule monte, son énergie cinétique se transforme en énergie potentielle ; au fur et à mesure qu’il tombe, l’énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. La seule façon d’augmenter la hauteur de la balançoire est d’augmenter l’énergie totale du pendule.

D’où vient l’énergie pour “gonfler” une balançoire ? Vous ne pouvez pas vous donner de “poussée” directe, il n’y a rien contre quoi pousser. De plus, vous ne changez normalement de position qu’aux extrémités de la trajectoire, lorsque vous êtes au sommet de l’arc et momentanément immobile ; l’énergie est la force fois la distance, et une impulsion à vitesse nulle ne transfère aucune énergie.

Le seul endroit où l’on peut raisonnablement s’attendre à trouver l’énergie provenant de la gravité. D’une manière ou d’une autre, aux extrémités de l’arc, lorsque vous changez de position, vous devez vous soulever légèrement, et donc augmenter votre énergie potentielle au moment où votre énergie cinétique est la plus faible.

Mais comment cela se fait-il ? D’où vient l’ascenseur ?