Bonsoir, quelqu'un pourrait il m'aider s'il vous plait?
Pour un physicien, un objet est en chute libre s'il n'est soumis qu'à son poids.
a. Un objet en chute libre peut-il tomber verticalement à vitesse constante? Justifiez;.
b. Les parachutistes en chute libre atteignent très rapidement une vitesse limite constante. Sont-ils réellement en chute libre au sens des physiciens?
c. Quelle autre force s'exerce sur eux? Comparez cette force a leurs poids quand la vitesse limite est atteinte.
Bonsoir,
a) Si tu appliques le Principe Fondamental de la Dynamique (soit la 2ème loi de Newton):
Tu auras donc une seule force selon l'axe vertical (prenons z comme axe vertical dirigé vers le haut donc le poids est dirigé vers le bas):
Si on veut la vitesse, on intègre l'accélération par rapport au temps:
On voit donc qu'au fur est à mesure que t augmente, la vitesse de l'objet augmentera et ça peu importe sa masse. Deux objets de masses différentes qui tombent en chute libre, tombent à la même vitesse.
Je n'avais pas vu que tu es en seconde, tu n'as pas du voir les intégrales ni la 2ème loi de Newton donc retiens juste la conclusion
b) Qu'est ce que tu as trouvé pour les deux questions restantes?
Donc pour le a. Je met oui car la terre émet une force à distance sur lui?
b. J'ai mis non car ils ont une vitesse accéléré puis constante
et c. je ne sais pas
principe d'inertie:
Un objet en chute libre peut tomber verticalement à vitesse constante car si un corps se déplace en ligne droite à une vitesse constante, la somme des forces est nulle. C'est sa si j'ai bien compris?
a) lis l'énoncé:
C'est son poids qui s'applique sur lui, donc la trajectoire est nulle.
"Si la force est nulle, la vitesse est constante (et la trajectoire rectiligne)"
Ah oui désolé, non son poids n'est pas nul donc sa revient à dire que sa vitesse ne peux pas être constante. ?
enfin
oui, on déduit du principe d'inertie qu'un corps soumis à une force non nulle ne peut pas avoir de vitesse constante.
D'accord j'ai compris! merci
pour la b. je dirais: Au sens des physiciens les parachutistes ne sont pas en chute libre car ils ont une vitesse accéléré puis constante c'est bon? :S
c'est vrai que la chute se fait en 2 phases:
- phase d'accélération jusqu'à une certaine vitesse limite
- puis chute à vitesse limite constante (donc il n'accélère plus)
et comme en a) on a montré qu'une "vraie" chute libre ne pouvait pas se faire à vitesse constante, la chute des parachutistes n'est pas une "vraie" chute libre
lorsque le parachutiste a atteint sa vitesse limite, sa vitesse est constante.
Donc la somme des forces qui s'appliquent sur lui est .... (principe d'inertie, toujours)
et comme le parachutiste est soumis à son poids, on en déduit qu'il est aussi soumis à ...
non, un corps a une vitesse et est soumis à une force
si un parachutiste faisait un saut sur la lune, le parachute ne marcherait pas et il s'écraserait.
pourquoi est-ce que le parachute marche sur terre?
qu'est-ce qui freine le parachutiste dans sa chute, sur terre ?
Ce qui le freine est le frottement de l'air: oui, très bien.
en revanche le poids c'est ce qui l'attire vers le sol (donc c'est ce qui le fait chuter)
donc tu as trouvé les deux forces qui s'appliquent aux parachutistes durant leur chute:
le poids
et la résistance de l'air
donc
c. Quelle autre force s'exerce sur eux? (à part le poids donc)
oui,
la force due à la résistance de l'air
c. ... Comparez cette force à leur poids quand la vitesse limite est atteinte.
lorsque le parachutiste a atteint sa vitesse limite, sa vitesse est constante.
Donc d'après le principe d'inertie, la somme des forces qui s'appliquent sur lui est ....
et comme le parachutiste est soumis à son poids et à la résistance de l'air, on en déduit que ...
Donc d'après le principe d'inertie, la somme des forces qui s'appliquent sur lui est... ?
Et comme le parachutiste est soumis à son poids et à la résistance de l'air, on en déduit que les forces qui s'exercent sur lui se compensent ?
oui
le raisonnement est le suivant:
la vitesses du parachutiste est constante (vitesse limite)
donc
la somme des forces est nulle (d'apres le principe d'inertie)
(ou encore, "les forces qui s'exercent sur lui se compensent" ce qui veut dire la meme chose)
c. .... Comparez cette force a leurs poids quand la vitesse limite est atteinte.
si les force se compensent ça signifie que ...
oui, c'est vrai, mais on tourne en rond
non, sérieusement,
si deux forces se compensent alors elles ont la meme intensité (et des directions opposées)
donc ici la force de résistance de l'air a la meme intensité que le poids (et une direction opposée puisque la somme est nulle, voir croquis)
résumé:
principe d'inertie:
tout corps qui est soumis à une force résultante nulle est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme.
et inversement:
si un corps est immobile ou est en mouvement rectiligne uniforme, la somme des forces est nulle (les forces se compensent).
conséquence: si un corps est soumis à une force résultante non nulle, sa vitesse varie.
Pour un physicien, un objet est en chute libre s'il n'est soumis qu'à son poids.
a. Un objet en chute libre peut-il tomber verticalement à vitesse constante? Justifiez;.
l'objet n'est soumis qu'à une force: son poids, et le poids est non nul, donc l'objet ne peut pas avoir une vitesse constante.
b. Les parachutistes en chute libre atteignent très rapidement une vitesse limite constante. Sont-ils réellement en chute libre au sens des physiciens?
les parachutistes ont une vitesse limite constante, donc d'après a) ils ne peuvent pas être en chute libre (au sens des physiciens)
c. Quelle autre force s'exerce sur eux? Comparez cette force a leurs poids quand la vitesse limite est atteinte.
un parachutiste est soumis, durant sa chute, à son poids et à une force due à la résistance de l'air.
quand la vitesse limite est atteint, le parachutiste a une trajectoire rectiligne et une vitesse constante, donc la somme des forces est nulle (les forces se compensent)
donc le poids et la force de résistance de l'air ont la meme intensité (mais des directions opposées)
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