L'énergie mécanique totale est la somme de ces deux énergies :
E = 0,5. x²max.{k.cos²(wot) + m .wo² . sin²(wot)} si nous remarquons que m .wo² = k
E = 0,5.k. x²max.{cos²(wot)+sin²(wot)}= énergie potentielle initiale.
C'est le cas idéal dans lequel il n'y a pas de frottement.
Dans la réalité, l'énergie s'amenuise, transformée par les frottements en chaleur .
C'est un amortissement qui peut avoir une expression exponentielle mais pas seulement.
Donc: il y a échange continuel entre l'énergie potentielle et l'énergie cinétique.
position extrême à gauche:
Epr = 0,5.k.x²max.
Ec = 0
Position au centre
Epr = 0
Ec = 0,5 . k
position extrême à droite
Epr = 0,5.k.x²max.
Ec = 0
Dans les deux pages "pendule horizontal 1 & 2" on a résolu l'équation différentielle qui décrit le mouvement de ce pendule.
Elle nous fournit les équations suivantes:
x = xmax. cos(wot) si on choisit de lâcher le pendule dans sa position extrême à droite au
déclenchement du chronomètre.
Alors la vitesse x' = -wo.sin(wot)
et l'accélération x"= -wo².cos(wot)
wo² = k/m
Nous avons aussi établi que l'énergie potentielle stockée dans les ressorts vaut :
Epr = 0,5 . k . x² = 0,5.k.x²max.cos²(wot) et que l'énergie cinétique
Ec = 0,5 . m .v² mais v = x' dans nos équations
Ec = 0,5 . m . wo² . sin²(wot)