Les pendules sont des appareils relativement simples et ont été étudiés depuis le 17ème siècle. Le scientifique italien Galileo Galilei a commencé des expériences utilisant des pendules au début des années 1600 et la première horloge à pendule a été inventée en 1656 par le scientifique néerlandais Christiaan Huygens. Depuis ces premiers jours, les pendules ont continué à jouer un rôle central dans la construction de machines plus complexes, ainsi qu'à contribuer à la compréhension moderne de la physique.
Principes du mouvement
Un pendule est composé d'un poids, appelé bob, suspendu à un point fixe. Lorsque le pendule est activé ou tiré dans une direction, il présente un principe de mouvement appelé inertie, qui est la première loi de mouvement de Newton. Il stipule qu'un corps au repos reste au repos et qu'un corps en mouvement reste en mouvement, à moins qu'une force extérieure n'agisse dessus. Les pendules fournissent la preuve de la première loi du mouvement de Newton.
Chronométrage
Peu de temps après que Galilée a commencé à étudier formellement les propriétés des pendules, il a décrit ses observations dans une lettre à un ami. La lettre de Galilée décrivait sa découverte selon laquelle le temps nécessaire à un pendule pour se balancer d'avant en arrière restait constant. Plus tard, Santorio a commencé à utiliser un pendule pour mesurer le pouls d'un patient. Au même siècle de la découverte de Galilée, les pendules ont commencé à être utilisés pour remplacer les mécanismes peu fiables qui alimentaient les horloges.
Mesurer les effets de la gravité
Galilée a utilisé un pendule pour effectuer ses mesures sur les effets de la gravité. Il a observé que la raison pour laquelle le pendule revient vers la position de repos est due à la force de gravité tirant le bob vers le bas. En utilisant les mathématiques et le fait que le pendule oscille à une vitesse constante, Galilée a pu déterminer les effets approximatifs de l'attraction de la gravité. Ces premières expériences et l'utilisation de pendules permettent aux scientifiques de calculer la forme de la Terre.
Preuve que la Terre tourne
Les scientifiques ont postulé que la terre est un orbe en rotation depuis des milliers d'années. Cependant, ce n'est qu'en 1851 – 200 ans après que Galilée a commencé ses expériences – qu'un autre scientifique a pu prouver les rotations de la Terre. Foucault, un physicien français, a utilisé un pendule pour démontrer non seulement que la Terre tourne, mais aussi qu'il faut 24 heures pour le faire. Les démonstrations de Foucault montrent un pendule qui semble tourner. En effet, la mise en place du pendule rend la rotation impossible, ce qui veut dire que c'est le sol sous le pendule qui tourne.