Pendule simple et force centrifuge

[jfaba]

Je voudrais savoir pourquoi quand on fait le bilan des forces appliquées au pendule simple ne mentionne-t-on jamais la force centrifuge. Elle n'est pourtant pas négligeable, surtout à la position d'équilibre où la vitesse est maximale.
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[deep_turtle]

Salut,

Excellente question !

La force centrifuge intervient quand on se place dans un référentiel non galiléen. Si on fait le bilan des forces depuis le référentiel laboratoire, généralement considéré galiléen (je pense que dans ton cas on peut faire cette hypothèse), alors non il n'y a pas de force centrifuge, le pendule est soumis à la gravité et à la force de tension du fil, point barre.

Par contre, si on se place du point de vue de la boule accrochée au bout du pendule, imagine une mouche posée dessus qui fait de la mécanique, on est dans un référentiel tournant et il y a une force centrifuge, en plus des autres. On pourrait penser que du coup, la mouche va trouver un autre résultat mais en fait non, comme elle est dans un référentiel tournant, le terme d'accélération dans la relation fondamentale de la dynamique prendra une forme différente de celle du laboratoire et ça donne au final le même résultat.

Pour te convaincre de tout ça, imagine-toi en train de prendre un virage sec en voiture. Depuis la voiture, la force centrifuge te pousse ver l'extérieur du virage, tu la sens physiquement. Par contre pour quelqu'un qui te regarde depuis le bord de la route, il voit la voiture tourner et toi qui essaie de continuer tout droit, par inertie, vers l'extérieur du virage. Ce que tu interprètes comme une foce centrifuge, le gars du bord de la route l'interprète comme un effet de l'inertie (c'est pour ça que la force centrifuge est appelée « force d'inertie »).