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Physics

Brachistochrone

Course de billes : la cycloïde bat la ligne droite.

Brachistochrone — Image réelle de l’application
Image réelle de l’application

Ce qui se passe

Quatre billes dévalent quatre courbes entre les deux mêmes points : quelle piste est la plus rapide ? Pas la droite. La cycloïde gagne à chaque fois, car plonger raide d'abord achète de la vitesse tôt, et c'est précisément la courbe que prédit le calcul des variations. Déplacez l'arrivée et relancez la course. Le mode tautochrone est l'autre moitié de la découverte : quatre billes lâchées de hauteurs différentes d'UNE même arche de cycloïde atteignent le bas ensemble, en T = π·√(R/g) - quel que soit le départ.

Équations du module
Équations
x = a(θ−sin θ); y = a(1−cos θ)
T = √(a/g) θ_end
v² = 2gy
sin α/v = const

Autres expériences

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Parc de l'énergie — Image réelle de l’application

Physics

Parc de l'énergie

Conservation de l'énergie sur une piste : cinétique ↔ potentielle ↔ chaleur.

Course de roulement — Image réelle de l’application

Physics

Course de roulement

Cerceau, sphère creuse, cylindre et bille sur un même plan incliné. L'ordre dépend de la répartition de l'inertie, pas de la masse ni de la taille.