Tiiiiiimmmmber !!!

le 06 octobre 2012 par Arnaldo, Catégorie : SCIENCES [ 0 ]

 

La vitesse de chute d'un corps ne dépend pas du poids !

 

 

Depuis Aristote au 3ème siècle avant notre ère, on croyait que la vitesse à laquelle tombait un objet en chute libre dépendait de sa masse : une plume ne tombe-t-elle pas sur la Terre beaucoup plus lentement qu'une bille en acier ou un marteau ? Aristote déclarait notamment qu'une boule de fer aura parcouru une distance 100 fois plus grande qu'une boule de fer de masse 100 fois inférieure.

 

C'est ce que l'on crut jusqu'à Galilée. Celui-ci a réalisé des prouesses dans l'étude de l'inertie et de la gravité et a très vite compris que, contrairement à l'intuition, les corps lourds tombent "aussi vite" (en termes d'accélération en réalité) que les corps légers. Seuls les frottements comparés à la masse en jeu sont responsables de la différence.

Gallilée

L'expérience que de nombreux ouvrages de vulgarisation propagent est celle de la tour de Pise. Mais c'est encore une idée reçue que l'on abordera plus tard, promis !

 

Idéalement, Galilée aurait rêvé de réaliser une expérience dans le vide mais la technologie de la Renaissance ne lui permettait pas. Il a, par contre, largement travaillé sur des plans inclinés. Avec ces plans inclinés et des billes, il est bien plus simple de réaliser des expériences précises et fiables de chute et de faire abstraction des frottements par ailleurs.


C'est de cette manière qu'il a pu conclure scientifiquement sur cette loi de la chute des corps.

 

Son élève, Torricelli, à qui l'on doit, entre autres, le baromètre à tube de mercure qui porte son nom, réalisera, après sa mort, l'expérience avec un tube dans lequel on avait aspiré l'air: les chutes d'une pomme et d'une plume sont alors en tous points identiques, en accord avec ce qu'avait énoncé Galilée de son vivant.

 

 

Depuis, nous avons mis en équation la chute des corps. Pour calculer la vitesse de chute d’un objet (sans tenir compte de la résistance de l’air), on utilise la formule suivante :

V² = 2 x g x h

Avec :

  • V = Vitesse de chute en mètres par seconde (m/s)
  • g = accélération de la pesenteur sur terre (environ 9.81 m/s²)
  • h = hauteur de la chute en mètre (m)

 

Par exemple, un objet tombe d’une hauteur de 100 mètres, la vitesse est donc de :

V² = 2 x 9.81 x 100 = 1 962 m/s²


V = 44.3 m/s soit 159 km/h

 

Tout cela est finalement très logique ! Imaginons deux parachutistes de 80 kg chacun qui se jettent d'un avion en se tenant la main. On peut alors considérer qu'il ne forme qu'un seul "objet" de masse 160 kg.

Si, pendant leur chute, ils arrêtent de se tenir, cela signifie-t-il qu'ils vont alors tomber plus lentement puisque chacun ne représente plus qu'un "objet" de masse 80 kg ? Bien sur que non. Cela signifie donc que la vitesse de chute d'un corps ne dépend pas de sa masse.

 


à voir aussi :

 

« Nomina si nescis, perit et cognitio rerum.
Si l'on ignore le nom des choses, on en perd aussi la connaissance. »

— Citation de Linné en 1755.

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