Vitesse de chute et poids

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La vitesse de chute d'un corps dans le vide ne dépend pas de son poids. Ainsi, une plume et un kilo de plomb tombent à la même vitesse dans le vide. Toutefois, la résistance de l'air est à prendre en compte sur terre, et c'est pourquoi la forme de l'objet a une influence.

L'expérience de la plume et du plomb a d'ailleurs été faite avec succès sur la lune par un astronaute, Dave Scott. C'est Galilée qui le premier fit la découverte que la gravité agissait de manière égale sur tous les corps, en lâchant des boules de poids différents en haut de la tour de Pise : il constata qu'elles arrivaient en bas en même temps.


Tous les commentaires (125)

a écrit : Jsuis d' accord avec tottoche c est n importe quoi la masse joue un rôle a partir du moment ou tu parles de gravite et donc d' attraction, il y a une dépendance avec la masse ce que tu dis peut être vrai si tu donnes la même impulsion de départ dans le vide sans parler d' attraction ils atteindront peut être le même point en même temps mais tu peux pas dire que la masse (parce que quand tu parles de poids tu parles en fait de masse) n a rien a voir avec la chute libre... C est de la physique de base... Niveau 1ère S... Afficher tout puisque l'on parle de première S, petit bilan des forces dans le cas d'une chute libre: La résultante = Masse x Accélération. Ici la résultante vaut uniquement le poids (chute libre) donc Masse x Gravité au point d'étude.
on a donc: masse x accélération = masse x gravité, donc l'accélération (donc la vitesse les deux objets sont lâchés) donc la position (ils sont initialement à la même hauteur) sont les mêmes à tout instant.
cela marche à pression atmosphérique pour des objets ayant une masse moyenne et un Cx faible, ou dans le vide pour tout objet.

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C'est pas le poids mais la masse, le poids c'est la force d'attraction et la masse c'est la somme de toutes les masses de tous les atomes dont un corps et constitué. Et oui, si non l'annecdote et juste . :3

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C'est aussi vrai pour les fluides non visqueux (collant). Si on imagine une cuve de liquide comme de l'eau (assez pur) et qu'on ouvre le robinet, la vitesse d'écoulement ne dépend pas de la masse de liquide contenu dans la cuve mais bien de sa hauteur (un peu comme lorsqu'un objet tombe dans le vide donc :) )(v=racine carré(2g*h)) C'est la formule de Torriceli en passant.
[g étant l'accélération et h la hauteur de la colonne de fluide, v vitesse d'écoulement]

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Philippe, tu as fais une erreur dans l'anecdote, Galilée a fait l'expérience sur la tour devant tout ses éleves et a pû constater que tout les "poids" ne tombait pas en même temps puisqu'il n'y avait pas de vide mais en a conclu que tout les corps tombait à la même vitesse. (enfaite c'est juste le fait qu'il n'y ait pas "conclu". Ta phrase donne l'impression que les corps sont tombé en même temps, après c'est peut-être que ma façon de voir)

Par contre, cette expérience raconté par Galilée devant tout les éleves n'a jamais eu lieu. Il a inventé cette expérience pour "prouver" ce qu'il disait. Ca parait fou mais c'est vrai, c'est là tout le génie :)

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j'ai deja fait l'experience sur terre. pour que le frottement de l'air soit le meme j'ai pris le meme objet. une cannette vide et une cannette pleine suffisent pour faire un test. on les jette du plus haut possible et elles arrivent ensemble par terre. par contre la pleine se deforme beaucoup plus a l'impact que la vide.

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a écrit : Nul, c'est la masse d'un objet qui compte (a différencier du poids) dans l'attraction des corps. Plus la masse en élevée plus l'attraction d'un corps le sera, c'est proportionnel. Prends donc une cloche à vide et tente l'expérience, même pas imaginable. POURRI Évidemment..! Si on suit ton raisonnement la gravité varierait? Donc elle n'est pas toujours égale (par exemple sur Terre) à 9,81m/s^2 ? Réfléchis deux secondes avant de vouloir descendre l'anecdote

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a écrit : J'ai ajouté dans les sources de l'anecdote la vidéo de l'expérience sur la lune pour les sceptiques ;) La vidéo n'est plus disponible !

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Oh my god,arretez avec vos formules,qui se contredisent les unes aux autres.. Laisser parler la litterature.

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a écrit : Nul, c'est la masse d'un objet qui compte (a différencier du poids) dans l'attraction des corps. Plus la masse en élevée plus l'attraction d'un corps le sera, c'est proportionnel. Prends donc une cloche à vide et tente l'expérience, même pas imaginable. POURRI P'tit conseil : Vaut mieux s'abstenir de donner des commentaires ridicules. (ça t'évitera autant de mentions "j'aime pas").
y'en a pour qui la physique c'est du chinois et qui donnent leur avis quand même, non mais franchement...

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Sur base de la loi complète de l'attraction universelle, j'affirme que cette anecdote est fausse. Je m'explique :

La force exercée sur un corps, et donc son accélération (que ce soit sur terre, sur la lune ou même dans l'espace) dépend (entre autres) de la masse des deux corps concernés : F = G * M1 * M2 / d² (loi de Newton)

F : force exercée sur les deux corps concernés
G : Constante universelle de la gravitation
M1 : Masse du premier corps concerné
M2 : Masse du deuxième corps concerné

Pour le profane, cette loi affirme que la terre et l'objet concerné par l'expérience s'attirent mutuellement avec une force qui dépend de la distance entre les deux et de la masse de chacun des deux.

Si on compare deux objets qui chutent sur terre, la masse de la terre reste la même dans les deux expériences. Mais plus l'objet est lourd, plus il est attiré fortement. (Il est à noter qu'il n'est pas envisageable de "faire tomber" un objet suffisamment massif pour attirer la terre de manière mesurable.)

Pourtant, l'expérience de Newton (qu'elle soit réelle ou non, je n'en discuterai pas) montre que les deux boules de masses différentes touchent le sol en même temps. Cela semble contredire mon explication, mais ce n'est pas le cas : Si les deux boules semblent toucher terre en même temps, c'est parce que la terre est tellement massive que la masse de l'objet de l'expérience importe très très peu, sur les distances de chute concernées. Si on faisait tomber un objet pesant plusieurs milliers de tonnes et un autre pesant quelques grammes, sur une très grande distance, il est probable que l'on commencerait à percevoir une différence. Mais les moyens de mesure employés ne sont pas assez précis pour détecter la différence de temps de chute entre deux boules dont le poids diffère de quelques kilogrammes.

En plus de cela, deux cas se présentent :

1. La chute se fait dans l'air : Dans ce cas, la forme de l'objet détermine s'il est plus ou moins ralenti par le frottement de l'air. Comme ces frottements augmentent avec la vitesse, l'objet finit toujours par atteindre une vitesse maximale. A cette vitesse, l'accélération gravitationnelle est exactement compensée par les frottements, et l'objet conserve sa vitesse. Deux objets de même masse peuvent donc tomber à des vitesses différentes, mais seulement APRES avoir atteint leur vitesse maximale, ce qui peut prendre beaucoup de temps, en fonction de la forme des objets considérés.

2. La chute se fait dans le vide : Pas de force de frottement. Les objets considérés accélèrent encore et encore, pratiquement indéfiniment. En atteignant des vitesses proches de celle de la lumière (presque 300.000 km par seconde), d'autres lois entrent en jeu (relativité), et les détailler ici serait bien trop long. Si les objets sont de masses différentes, le plus lourd accélérera plus vite, et donc distancera le plus léger lors de la "chute"

"Et la distance ?" me direz-vous en relisant la formule... Les distances considérées lors d'une chute "sur terre" sont bien trop petites pour influencer les forces (et donc les accélérations et les vitesses) considérées. Oui, quand l'objet est au niveau de la mer, il est attiré plus fort que quand il est au sommet d'une montagne. Mais c'est une différence trop faible pour être mesuré par des moyens simples.

F = M * g est correct, mais il s'agit d'une simplification de la loi de la gravitation universelle (qui elle-même est une simplification de certaines lois énoncées dans la théorie de la relativité). On peut employer cette simplification si on "garde les pieds sur terre"

C'est ainsi que fonctionne la physique. On utilise une loi en la croyant correcte, jusqu'à ce qu'on se rende compte qu'elle n'est vraie que dans une certaine mesure, dans certaines conditions, etc. A ce moment, on commence à chercher une loi plus générale. Mais à part certaines professions bien précises, qui en a quelque chose à faire que la loi de Newton soit incomplète ? Elle fonctionne bien dans toutes les situations courantes. Il faut jouer au niveau atomique ou au niveau planétaire pour commencer à percevoir des différences...

En conclusion, la vitesse de chute des corps dépend bien de leur masse, mais c'est tellement faible qu'on ne le perçoit pas. Par contre, on perçoit très bien les différences de vitesse dues au frottement de l'air. Donc, quand on supprime le frottement, les objets de masses différentes semblent tomber à la même vitesse.

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a écrit : Nul, c'est la masse d'un objet qui compte (a différencier du poids) dans l'attraction des corps. Plus la masse en élevée plus l'attraction d'un corps le sera, c'est proportionnel. Prends donc une cloche à vide et tente l'expérience, même pas imaginable. POURRI Complètement faux, jeune padawan. La raison de la différence de vitesse entre deux corps en chute n'est pas la masse mais la surface qui est face au sol lors de la chute car la résistance de l'air (comme dit dans l'anecdote ) va ralentir plus ou moins le corps en question : C'est la POUSSEE D'ARCHIMEDE

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Déjà faut pas rêver on est jamais aller sur la lune ... M'enfin...

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a écrit : Sur base de la loi complète de l'attraction universelle, j'affirme que cette anecdote est fausse. Je m'explique :

La force exercée sur un corps, et donc son accélération (que ce soit sur terre, sur la lune ou même dans l'espace) dépend (entre autres) de la masse des deux corps concernés
: F = G * M1 * M2 / d² (loi de Newton)

F : force exercée sur les deux corps concernés
G : Constante universelle de la gravitation
M1 : Masse du premier corps concerné
M2 : Masse du deuxième corps concerné

Pour le profane, cette loi affirme que la terre et l'objet concerné par l'expérience s'attirent mutuellement avec une force qui dépend de la distance entre les deux et de la masse de chacun des deux.

Si on compare deux objets qui chutent sur terre, la masse de la terre reste la même dans les deux expériences. Mais plus l'objet est lourd, plus il est attiré fortement. (Il est à noter qu'il n'est pas envisageable de "faire tomber" un objet suffisamment massif pour attirer la terre de manière mesurable.)

Pourtant, l'expérience de Newton (qu'elle soit réelle ou non, je n'en discuterai pas) montre que les deux boules de masses différentes touchent le sol en même temps. Cela semble contredire mon explication, mais ce n'est pas le cas : Si les deux boules semblent toucher terre en même temps, c'est parce que la terre est tellement massive que la masse de l'objet de l'expérience importe très très peu, sur les distances de chute concernées. Si on faisait tomber un objet pesant plusieurs milliers de tonnes et un autre pesant quelques grammes, sur une très grande distance, il est probable que l'on commencerait à percevoir une différence. Mais les moyens de mesure employés ne sont pas assez précis pour détecter la différence de temps de chute entre deux boules dont le poids diffère de quelques kilogrammes.

En plus de cela, deux cas se présentent :

1. La chute se fait dans l'air : Dans ce cas, la forme de l'objet détermine s'il est plus ou moins ralenti par le frottement de l'air. Comme ces frottements augmentent avec la vitesse, l'objet finit toujours par atteindre une vitesse maximale. A cette vitesse, l'accélération gravitationnelle est exactement compensée par les frottements, et l'objet conserve sa vitesse. Deux objets de même masse peuvent donc tomber à des vitesses différentes, mais seulement APRES avoir atteint leur vitesse maximale, ce qui peut prendre beaucoup de temps, en fonction de la forme des objets considérés.

2. La chute se fait dans le vide : Pas de force de frottement. Les objets considérés accélèrent encore et encore, pratiquement indéfiniment. En atteignant des vitesses proches de celle de la lumière (presque 300.000 km par seconde), d'autres lois entrent en jeu (relativité), et les détailler ici serait bien trop long. Si les objets sont de masses différentes, le plus lourd accélérera plus vite, et donc distancera le plus léger lors de la "chute"

"Et la distance ?" me direz-vous en relisant la formule... Les distances considérées lors d'une chute "sur terre" sont bien trop petites pour influencer les forces (et donc les accélérations et les vitesses) considérées. Oui, quand l'objet est au niveau de la mer, il est attiré plus fort que quand il est au sommet d'une montagne. Mais c'est une différence trop faible pour être mesuré par des moyens simples.

F = M * g est correct, mais il s'agit d'une simplification de la loi de la gravitation universelle (qui elle-même est une simplification de certaines lois énoncées dans la théorie de la relativité). On peut employer cette simplification si on "garde les pieds sur terre"

C'est ainsi que fonctionne la physique. On utilise une loi en la croyant correcte, jusqu'à ce qu'on se rende compte qu'elle n'est vraie que dans une certaine mesure, dans certaines conditions, etc. A ce moment, on commence à chercher une loi plus générale. Mais à part certaines professions bien précises, qui en a quelque chose à faire que la loi de Newton soit incomplète ? Elle fonctionne bien dans toutes les situations courantes. Il faut jouer au niveau atomique ou au niveau planétaire pour commencer à percevoir des différences...

En conclusion, la vitesse de chute des corps dépend bien de leur masse, mais c'est tellement faible qu'on ne le perçoit pas. Par contre, on perçoit très bien les différences de vitesse dues au frottement de l'air. Donc, quand on supprime le frottement, les objets de masses différentes semblent tomber à la même vitesse.
Afficher tout
Chapeau l'artiste ! J'ai jamais rien compris aux sciences et aux math.. Mais en te lisant, j'ai eu comme un espoir ! Je peux comprendre un truc scientifique bien expliqué ! Merci ! Bon ceci dit je savais que la vitesse dépendait de la forme et du poids.. Mais j'aurais jamais utilisé tout tes mots et tes formules bien compliqués pour une "littéraire" !!! :)

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Un truc marrant complètement différent que j'ai vu dans Mythbusters : vous prenez 2 balles de flingue. Vous tirez la première au pistolet, parfaitement à l'horizontale, disons à 1 mètre du sol. Vous lâchez la deuxième exactement au même moment et de la même hauteur, et les deux touchent le sol en même temps (avec une mini-différence due principalement à l'inégalité de l'air sur le trajet de la balle tirée).

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a écrit : Jsuis d' accord avec tottoche c est n importe quoi la masse joue un rôle a partir du moment ou tu parles de gravite et donc d' attraction, il y a une dépendance avec la masse ce que tu dis peut être vrai si tu donnes la même impulsion de départ dans le vide sans parler d' attraction ils atteindront peut être le même point en même temps mais tu peux pas dire que la masse (parce que quand tu parles de poids tu parles en fait de masse) n a rien a voir avec la chute libre... C est de la physique de base... Niveau 1ère S... Afficher tout ok le première S donc soit la vidéo est trafiquée, soit le marteau a la même masse que la plume. c'est pas la masse qui a un rôle sur la gravité mais plutôt la masse et la gravité qui ont un rôle sur le poids, dont on n'a rien a faire ici.

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C'est tout a fait vrai, je ne comprend pas comment vous pouvez nier cette évidence et parler de masse ou de poids ne change absolument rien ...

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N'importe quoi... l'attraction est certes proportionnelle à la masse, mais l'accélération subie par le corps en raison de cette attraction y est inversement proportionnel, d'après la deuxième loi de newton (principe fondamental de la dynamique)... donc au final, l'accélération, donc la vitesse et la position d'un corps en chute libre dans un champ de pesanteur uniforme ne dépend AUCUNEMENT de sa masse... j'ai déjà fait l'expérience de la cloche à vide, c'est sans équivoque.
et au passage, le poids est directement lié à la masse...

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En revanche, l'attraction de la Terre dépend, elle, de la masse de l'objet qui la fait tomber (une Terre entre dans le champ gravitationnel d'une pomme et hop, la Terre est aspirée, mais cela n'est visible que dans le sens d'une pomme qui est attirée par la Terre, à cause du poid de celle-ci.
De fait, si deux corps de même masse entrent dans le champ gravitationnel de l'autre, ils se rejoindrons au milieu.

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Le complément de l'anecdote est en partie faux, Galilée n'a pas fait l'expérience, il l'a imaginé et des savants (ses disciples je crois) ont fait l'expérience. Source : mon prof de latin au collège + un livre sur la véritable histoire de Galilée (je ne sais plus exactement le titre désolé).
Sur ce, bonne journée.

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