Le pendule de Newton : ce que cache le plus célèbre des objets de bureau

Par Adrian Publié le 07/11/2026

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On le trouve sur les bureaux des cadres, dans les salles de classe et même dans les films. Le pendule de Newton, avec ses billes d’acier alignées qui se renvoient le mouvement dans un cliquetis régulier, est devenu un symbole de la physique. Mais derrière ce petit jouet hypnotique se cachent deux lois fondamentales, quelques idées reçues et une histoire bien plus récente qu’on ne le croit.

Un nom trompeur

Isaac Newton n’a jamais construit cet objet. Les chocs entre billes suspendues ont été étudiés dès le XVIIe siècle, notamment par le physicien français Edme Mariotte et par le Néerlandais Christiaan Huygens, qui cherchaient à comprendre ce qui se passe lors d’une collision. L’objet de bureau tel qu’on le connaît s’est surtout répandu à partir de la fin des années 1960, quand des fabricants l’ont commercialisé sous le nom de « Newton’s cradle », le berceau de Newton. Le nom rend hommage au savant dont les lois du mouvement permettent d’expliquer le phénomène.

Pourquoi une seule bille repart

Lâchez une bille à une extrémité : elle frappe la rangée, et c’est la bille de l’autre bout qui s’élance, presque à la même hauteur. Lâchez-en deux : deux billes repartent. Ce comportement s’explique par deux principes qui doivent être respectés en même temps. Le premier est la conservation de la quantité de mouvement : la « poussée » totale avant le choc se retrouve après le choc. Le second est la conservation de l’énergie cinétique, valable lorsque les chocs sont presque parfaitement élastiques, comme c’est le cas avec des billes d’acier très dures.

Si une seule bille arrivait et que deux billes repartaient plus lentement, la quantité de mouvement pourrait être conservée, mais pas l’énergie. La seule solution qui satisfait les deux lois à la fois est qu’autant de billes repartent qu’il en est arrivé, à la même vitesse. Le mouvement traverse les billes du milieu sous la forme d’une onde de compression, si vite qu’elles semblent immobiles.

Pourquoi il finit toujours par s’arrêter

Le pendule de Newton n’est pas une machine à mouvement perpétuel. À chaque choc, une petite partie de l’énergie se transforme en son, d’où le fameux clic, et en chaleur, car les billes se déforment très légèrement. Les frottements de l’air et des fils jouent aussi leur rôle. Au bout de quelques minutes, les billes du centre finissent par osciller ensemble et tout s’immobilise. Plus les billes sont dures, lisses et parfaitement alignées, plus le spectacle dure longtemps.

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Un outil pédagogique à part entière

C’est ce qui rend l’objet si intéressant pour apprendre : on peut tester. Que se passe-t-il si l’on écarte les billes ? Si l’on en lâche trois ? Si l’on remplace une bille d’acier par une bille plus légère ? Chaque essai illustre une notion de mécanique que l’on retrouve ensuite en cours de physique, des collisions aux transferts d’énergie. Les modèles actuels déclinent le principe en bois, en métal ou en version géante pour la décoration, comme le montre la sélection de Science Labs.

Finalement, le pendule de Newton résume en quelques centimètres ce qui fait la beauté de la physique : des lois simples, vérifiables à la main, qui expliquent un comportement surprenant. Et un cliquetis dont on a du mal à se lasser.