- L'enfant est assis sur une balançoire suspendue par deux chaînes ou cordes à une structure de support, comme une branche d'arbre ou une armature métallique.
- Les chaînes/cordes permettent à la balançoire de se déplacer librement d'avant en arrière.
2. Mouvement de va-et-vient :
- Lorsque l'enfant s'assoit sur la balançoire et pousse depuis le sol ou reçoit une poussée extérieure, la balançoire se met en mouvement.
- La balançoire se déplace en arc de cercle, en avant et en arrière.
3. Mouvement du pendule :
- Le mouvement de la balançoire ressemble à celui d'un pendule .
- L'enfant se balance d'avant en arrière en raison de la force de gravité qui le tire vers le bas et de la tension des chaînes/cordes qui le tire vers le haut.
4. Mouvement Harmonique Simple (SHM) :
- Le mouvement de l'enfant dans la balançoire peut être décrit comme un Mouvement Harmonique Simple (SHM). .
- SHM est un mouvement périodique dans lequel un objet se déplace d'avant en arrière le long d'une ligne droite tout en subissant une force de rappel proportionnelle à son déplacement par rapport à la position d'équilibre.
5. Transfert d'énergie :
- Lorsque l'enfant pousse ou reçoit une poussée, la balançoire gagne de l'énergie cinétique.
- Au fur et à mesure que l'enfant se balance vers le haut, l'énergie cinétique est convertie en énergie potentielle en raison de l'augmentation de la taille.
- Au point le plus haut de la balançoire, la vitesse de l'enfant est nulle et l'énergie potentielle est maximale.
- Au fur et à mesure que la balançoire descend, l'énergie potentielle est reconvertie en énergie cinétique, ce qui amène l'enfant à se balancer à nouveau vers l'avant.
6. Période et fréquence :
- La période du swing est le temps nécessaire pour une oscillation complète de va-et-vient (d'un point extrême au même point extrême dans la même direction).
- La fréquence de l'oscillation est le nombre d'oscillations qui se produisent dans un laps de temps donné (généralement mesuré en oscillations par seconde ou Hertz).
7. Effets d'amortissement :
- Au fur et à mesure que la balançoire se déplace, elle subit une résistance de l'air et des frottements, ce qui entraîne une diminution progressive de l'amplitude (hauteur maximale) de la balançoire au fil du temps.
- Cet effet d'amortissement est dû à la dissipation d'énergie sous forme de chaleur et de son.
- Finalement, la balançoire s'arrêtera à moins qu'une force externe ne soit appliquée pour la maintenir.
8. Précautions de sécurité :
- L'enfant doit toujours être correctement assis dans une balançoire et s'accrocher fermement aux chaînes/cordes.
- Les balançoires doivent être régulièrement inspectées pour détecter tout dommage afin de garantir la sécurité.
- Les enfants ne doivent pas se tenir debout sur une balançoire car cela peut augmenter le risque de chute et de blessure.
Le mouvement d'un enfant sur une balançoire est un délicieux exemple de physique dans la vie quotidienne, démontrant des concepts tels que le mouvement harmonique simple, la conservation de l'énergie et les effets d'amortissement.