vitesse balle de golf vs balle ping pong

[invitead1b6b1c]

bonjours à tous,
j'ai fais le pari avec des amis qu'une balle de golf et de ping pong 'tombaient' à la même vitesse dans l'air, mais malheuresement pour moi quand je fais l'expérience, la balle de golf gagne.
Je ne comprend pas pourquoi.

Je m'explique :
pour moi, les forces rentrant en compte sont : la gravité et les frottements (on néglige la poussée d'Archimède, et il n'y avait pas du tout de mouvements d'air d'où j'ai lâché les balles -pas de vent en somme-)
Comme la gravité procure une accélération égale pour tout solide, de à peu près 9,8m/s², ne dépendant pas de la masse
et que les frottements ne dépendent pas non plus de la masse (de la surface/type de surface et de la vitesse principalement)
pour moi les deux balles, de masses différentes, mais de surface à peu près égales auraient du arriver en même temps au sol. Il y avait à peu près un écart de 1m pour une distance parcourue de 7m à peu près

si quelqu'un a une idée, je suis très preneur !

merci d'avance
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[pephy]

bonjour
ma=mg-kSv
La vitesse limite, si elle est atteinte, est Vlim=mg/kS donc proportionnelle à la masse

[invite88ef51f0]

Salut,

les frottements ne dépendent pas non plus de la masse

Oui. Mais l'accélération, c'est la force divisée par la masse.
Lorsque la force est proportionnelle à la masse (comme pour la pesanteur), l'accélération ne dépend plus de la masse. Mais lorsque la force est indépendante de la masse (comme pour les frottements) alors l'accélération dépend de la masse...

Et si tu veux être de mauvaise foi, il y a une autre différence entre les deux balles : les alvéoles de la balle de golf sont étudiées pour limiter les frottements et stabiliser la balle à haute vitesse.

[invitead1b6b1c]

oué donc je me suis gourré mais pourtant je suis persuadé d'avoir fait une expérience au lycée montrant ce que je croyais... tant pis j'ai perdu deux demis si ils m'en reparlent...

mais pour la vitesse limite t'es sur de ton truc, là il me semblait que ça ne dépendait que des frottements... ?

merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Pour l'expérience dont tu parles, il y a deux possibilités : soit tu prends des objets de masse assez proches et tu regardes pendant un temps suffisamment court pour que les frottements ne fassent pas une trop grande différence, soit tu le fais sous vide (au lycée, les profs font souvent l'expérience avec un grand tube).

Pour voir le résultat sous vide, il y a une vidéo tournée sur la Lune par une mission Apollo où un astronaute lâche un marteau et une plume, qui tombent en même temps (et plus lentement que sur Terre). On en a parlé plusieurs fois sur le forum, donc une recherche devrait permettre de la retrouver.

[calculair]

bonjours à tous,
j'ai fais le pari avec des amis qu'une balle de golf et de ping pong 'tombaient' à la même vitesse dans l'air, mais malheuresement pour moi quand je fais l'expérience, la balle de golf gagne.
Je ne comprend pas pourquoi.

Je m'explique :
pour moi, les forces rentrant en compte sont : la gravité et les frottements (on néglige la poussée d'Archimède, et il n'y avait pas du tout de mouvements d'air d'où j'ai lâché les balles -pas de vent en somme-)
Comme la gravité procure une accélération égale pour tout solide, de à peu près 9,8m/s², ne dépendant pas de la masse
et que les frottements ne dépendent pas non plus de la masse (de la surface/type de surface et de la vitesse principalement)
pour moi les deux balles, de masses différentes, mais de surface à peu près égales auraient du arriver en même temps au sol. Il y avait à peu près un écart de 1m pour une distance parcourue de 7m à peu près

si quelqu'un a une idée, je suis très preneur !

merci d'avance

Si on neglige la poussée d'archimède

Les forces exercées durant la chute sont le poids et la resistance de l'air.
En supposant la balle de golf de masse M de même diametre que la balle de ping pong de masse m

En supposant les vitesses assez faibles
Mg - kSV le signe moins car la resistance de l'air est opposée au poids

et

mg - kSV'

l'equation fondamentale de la dynamique te donne l'acceleration "a"


Mg - KSV = Ma => Mg = M d²x/dt² + KS dx/dt = M dV/dt +KS V
et mg - KSV' = ma => m dV'/dt + KS V

La vitesse limite de chute correspond à dV/dt = 0

V = Mg / KS et V' = mg /KS

Les vitesse limites de chute sont proportionnelles au masse des sphères

Si tu fait tomber une sphère en plomb, je te conseille de ne pas mettre le pied dessous !!!!


Pour des vitesses de chutes elevées la resistance de l'air est KSV², mais cela ne change pas le principe du raisonnement

[invitead1b6b1c]

oué ok, merci pour ces calcules, quand on réfléchit ça parait quand meme plutot logique...
marrant en tout cas le coup de la chute d'une plume et d'une boule dans le vide

merci à tous pour vos réponses