Bonjour,
En désaccord avec un collègue de boulot j'aurais besoin de votre lumière sur un problème.
Voilà si une personne se trouve sur le toit d'une voiture qui avance à une vitesse disons de 50 km/h.
Si la personne fait un saut verticale à un point précis que l'on appellera point A.
La question étant de savoir si la personne atterrira après le point A, sur le point A ou avant.
Ps : pour moi il atterrira après le point A suite à l'inertie créée par le véhicule et mon collègue dit sur le point A car dès que ses pieds ne sont plus en contact avec la voiture la personne se retrouve à 0 km/h
Merci de bien vouloir me répondre et si possible les raisons physique de la réponse en développant.
Merci
Bonjour ,
Si vous sautez dans un wagon fermé d'un train en marche , verticalement, vous retombez au même endroit , l'air autour de vous est immobile par rapport à vous .
Si vous sautez sur le toit d'une auto arrêtée , même chose .
Si vous sautez sur le toit d'une auto en marche , le vent apparent va vous faire reculer ou renverser .
Sans sauter, vous ne pouvez pas vous tenir vertical sur le toit d'une auto , au dessus , disons de 70 km/h environ,
de la même façon si vous marchez dans la rue avec un fort vent .
Si l'auto roulait dans le vide , vous pouvez sauter et retomber sur le toit même à 300 km/h, quand vous sautez vous avez la MEME vitesse que l'auto . Il n'y a pas d'inertie dans tout cela , juste la résistance de l'air .
Re,
Alors à moi de vous posez un problème .
Vous êtes à l'arrière d'un bateau qui avance à 10 m/s : vous tirez une balle de revolver , bien verticale vers le haut ;
La balle retombe dans l'eau au bout de 4 s . A quelle distance du bateau, retombe t elle ?
Je modifie juste ma dernière phrase :
La balle retombe au bout de 4s : à quelle distance du bateau retombe t elle ?
Ça n'a pas répondu à la question !
Je suis d'accord pour la résistance de l'air.
Celle ci vient à te freiner jusqu'à arriver à une vitesse de 0 km/h
Mais est ce que le freinage est progressive ou instantané ?
Un autre exemple si tu veux. Si tu es dans un Wagon fermé, que tu viens à sauter perpendiculairement au wagon a un point A.
Quand tu vas te rétamer par terre tu te trouveras à l'impact : devant, derrière ou pile au point où tu as sauté ???
J'ai déjà répondu :
Dans un wagon fermé , le plancher, vous, l'air, la mouche , tout le monde va à la même vitesse ...
Vous pouvez sauter comme un cabri dans tous les sens , vous retomberez au même point .
Faites l'essai dans le métro ou dans un bus , cela amusera les spectateurs ...
Le freinage instantané ( ou presque ) - comme vous dites - c'est le cas d'un accident où une auto rentre dans un mur :
Regardez le résultat ... Enfin, il vaut mieux ne pas regarder ...
Et répondez à mon problème , si vous avez compris mes explications .
Et pour répondre à ta question il y a plein de donné à prendre en compte, rien que, comme tu l'as dit la résistance à l'air !
Donc personnellement elle retombera a moins de 40 mètres du bateau.
Largement hors programme Terminal.
Estimation de la force horizontale agissant sur un bonhomme qui essaie de sauter verticalement vers le haut du toit d'une voiture qui roule à 72 km/h en l'absence de vent (par rapport à la Terre).
F = (1/2).Rho(air)*Cx*S * v²
Le Cx (coeff de pénétration dans l'air est mauvais (presque 1) dans un tel cas)
Et avec un bonhomme de 1,8 m de haut et 50 cm de large et de 80 kg, la surface résistant au vent est d'environ : S = 0,9 m² (un peu moins, mais soit).
v = 72 km/h = 20 m/s
--> F = (1/2) * 1,3 * 1 * 0,9 + 20² = 234 N
Juste après que les pieds quittent le toit de la voiture : F = 234 N (en horizontal)
Le bonhomme subit donc, à cet instant, une accélération a vers l'arrière de la voiture telle que : F = m.a
234 = 80 * a
a = 2,9 m/s²
Cette accélération diminue au cours du saut (puisque la vitesse relative bonhomme-air diminue à cause de a)
Si son saut (montée -descente) dure par exemple 0,5 s, le bonhomme déviera vers l'arrière de la voiture mais d'un distance inférieure à 2,9 * 0,5²/2 = 0,36 m
Sa vitesse horizontale (par rapport au sol) sera supérieure à 20 - 2,9*0,5 = 18,6 m/s
Donc sa vitesse relative par rapport à la voiture lorsque retombera sur le toit sera inférieure à 1,45 m/s (qui pourrait bien le déséquilibrer)
On peut faire des calculs plus précis (par équations différentielles) mais ce n'est pas utile pour "sentir" l'ordre de grandeur du décalage en position et du décalage de vitesse horizontale.
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