Pendule de Newton et mécanismes atmosphériques : la quête du mouvement perpétuel

Par définition, un mouvement perpétuel est un mouvement capable de durer indéfiniment sans apport extérieur d’énergie ou de matière. Selon Newton « chercher le mouvement perpétuel, c’est essayer d’obtenir quelque chose à partir de rien ». Alors, ce mouvement infini existe-t-il ? Est-il possible de le créer ?

Petit oiseau mécanique en verre, le drinking-bird est une machine qui, une fois la tête plongée dans l’eau, effectue un mouvement de balancier continu. Celui-ci paraît, de prime-abord, correspondre à la définition d’un mouvement perpétuel. Pourtant, ce drôle d’oiseau a un carburant qui entretient ses oscillations : les conditions atmosphériques. Il tire en effet son inépuisable énergie des variations de températures, d’humidité et de pression de l’atmosphère.

La pendule Atmos fonctionne selon le même principe. Un gaz à l’intérieur d’une membrane souple se dilate lorsque la température augmente, et vient comprimer un ressort qui anime la pendule. Une variation d’un degré suffit à la faire fonctionner pendant 2 jours ! C’est cependant à tort que cette pendule est surnommée « l’horloge à mouvement perpétuel », puisque sans atmosphère, elle s’arrête…

Par ailleurs, il est impossible de créer un mouvement perpétuel dans un système avec dissipation de l’énergie : c’est ce que nous montre le pendule de Newton. Dans ce système composé de cinq billes suspendues qui s’entrechoquent, les frottements de l’air et les grincements du mécanisme dissipent peu à peu tout mouvement, jusqu’à immobilisation totale des billes. Sans ces pertes d’énergie, le mouvement du pendule serait perpétuel !

Dans cette vidéo, Balade mentale décortique pour nous le fonctionnement de ces étonnants mécanismes atmosphériques et du pendule de Newton, et nous explique en quoi la quête du mouvement perpétuel est perdue d’avance…

Balade Mentale est une chaine de contenu culturel. Cette vidéo a été coproduite par le CCSTI La Rotonde Mines Saint-Étienne.