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chute des corps



  1. #1
    theo2059

    chute des corps


    ------

    Bonjour et bonne année!
    J'ai lu ds ce forum la discussion sur la chute des corps concernant le fait que deux objets de masses différentes tombaient à la même vitesse si on négligeait l'action de l'air j'ai également vu la vidéo de l'expérience sur la Lune où on précise qu'il n'y pas d'atmosphère. Déjà est-ce vrai qu'il n'y a pas d'atmosphère? Moi j'étais persuadé que toute astre avait un atmosphère car il y a de la gravitation donc forcément la densité de l'air est plus élevé prés de l'astre que dans le milieu interstellaire.
    Puis j'ai une 2eme question, si on fait l'expérience sur Terre où il y a un atmosphère avec 2 boules de même forme (même rayon, même surface) de masses différentes dans ces conditions est ce que les 2 boules tombent à la même vitesse en tenant compte de l'action de l'air? Moi je pense que oui, car les force qui font intervenir l'air sont la poussée d'Archimède (mais comme la volume est le même la poussé d'Archimède est identique pr les 2 boules) et les forces de frottements( mais comme la surface est la même: identique également).
    Qu'est ce que vous en pensez?

    -----

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  3. #2
    invité576543
    Invité

    Re : chute des corps

    Bonjour,

    Citation Envoyé par theo2059 Voir le message
    J'ai lu ds ce forum la discussion sur la chute des corps concernant le fait que deux objets de masses différentes tombaient à la même vitesse si on négligeait l'action de l'air j'ai également vu la vidéo de l'expérience sur la Lune où on précise qu'il n'y pas d'atmosphère. Déjà est-ce vrai qu'il n'y a pas d'atmosphère? Moi j'étais persuadé que toute astre avait un atmosphère car il y a de la gravitation donc forcément la densité de l'air est plus élevé prés de l'astre que dans le milieu interstellaire.
    Certes. Mais c'est une question d'ordre de grandeur. Disons que le peu de gaz retenu par la gravitation lunaire est si faible que négliger son effet sur la chute n'amène pas d'erreur significative.

    dans ces conditions est ce que les 2 boules tombent à la même vitesse en tenant compte de l'action de l'air? Moi je pense que oui, car les force qui font intervenir l'air sont la poussée d'Archimède (mais comme la volume est le même la poussé d'Archimède est identique pr les 2 boules) et les forces de frottements( mais comme la surface est la même: identique également).
    Qu'est ce que vous en pensez?
    C'est correct, aux effets près de l'état de surface (les petites cavités à la surface d'une balle de golf en modifient les propriétés aérodynamiques, par exemple). Mais c'est négligeable pour des surfaces "lisses à notre échelle".

    Cordialement,

  4. #3
    theo2059

    Re : chute des corps

    merci bcp MMY

  5. #4
    sitalgo

    Re : chute des corps

    Bonjour,

    Dans ces conditions, la boule la plus lourde arrivera avant. Le rapport poids - résistance de l'air lui est plus favorable.
    De plus c'est celle qui a la vitesse limite de chute la plus élevée.

    C'est plus évident si on prend des cas plus extrêmes, une boule pleine en plomb de 1kg et une boule creuse en plastique de 10g.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  6. #5
    PopolAuQuébec

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    Dans ces conditions, la boule la plus lourde arrivera avant. Le rapport poids - résistance de l'air lui est plus favorable.
    De plus c'est celle qui a la vitesse limite de chute la plus élevée.
    Tout à fait exact.

    Par la seconde loi de Newton on a:




    est la force totale
    est la masse
    est l'accélération

    Ici la force totale est:



    est la force exercée par l'air (frottement et gradient de pression)

    L'accélération est donc :



    La force exercée par l'air est indépendante de la masse et donc l'accélération dépend de la masse.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Tifoc

    Re : chute des corps

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par PopolAuQuébec Voir le message
    L'accélération est donc :



    La force exercée par l'air est indépendante de la masse et donc l'accélération dépend de la masse.
    Tout est dit ! Et juste pour compléter un petit graphique pour visualiser...

    Cordialement,
    TifocprèsdeMontreal (mais en France ! )
    Fichiers attachés Fichiers attachés

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  10. #7
    sitalgo

    Re : chute des corps

    Et encore on n'a pas parlé de la poussée d'Archimède. n-dessous d'une certaine masse, l'accélération change de signe puisque la boule monte.
    On peut compléter la formule de Popaul avec
    a= g + (Fair + Farchi) / m
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  11. #8
    PopolAuQuébec

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par Tifoc Voir le message
    TifocprèsdeMontreal (mais en France ! )
    Salut TifocprèsdeMontreal

    Bon séjour en France

    Amicalement

    PopolAuQuébecDevantSonPC

  12. #9
    Sophie_la_rousse

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par theo2059 Voir le message
    Bonjour et bonne année!

    [...]

    Puis j'ai une 2eme question, si on fait l'expérience sur Terre où il y a un atmosphère avec 2 boules de même forme (même rayon, même surface) de masses différentes dans ces conditions est ce que les 2 boules tombent à la même vitesse en tenant compte de l'action de l'air? Moi je pense que oui, car les force qui font intervenir l'air sont la poussée d'Archimède (mais comme la volume est le même la poussé d'Archimède est identique pr les 2 boules) et les forces de frottements( mais comme la surface est la même: identique également).
    Qu'est ce que vous en pensez?
    C'est correct, aux effets près de l'état de surface (les petites cavités à la surface d'une balle de golf en modifient les propriétés aérodynamiques, par exemple). Mais c'est négligeable pour des surfaces "lisses à notre échelle".




    Je ne suis pas vraiment d'accord : qu'en est-il d'un ballon de baudruche rempli à l'hélium, du même ballon rempli d'air, et enfin du même rempli d'eau ? Il ont pourtant même forme (donc même surface) et même volume. Seule varie la densité, non?
    Dernière modification par Sophie_la_rousse ; 08/07/2007 à 19h52.

  13. #10
    Ledescat

    Re : chute des corps

    Pour ce qui est de l'atmosphère, il est faux que tout astre en possède une. Il y a différents critères qui font qu'une planète a une atmosphère ou non. Il faut notemment qu'elle ait une masse suffisante (ce qui n'est pas le cas de la lune à priori) et il faut aussi que sa vitesse de rotation (sur son axe) ne soit pas trop élevée pour éviter que la force centrifuge n'éjecte les molécules constituant l'atmosphère .
    Il doit y avoir d'autres critères, mais je laisse le soin aux spécialistes atmosphériques de s'en charger .

    j'étais persuadé que toute astre avait un atmosphère car il y a de la gravitation donc forcément la densité de l'air est plus élevé prés de l'astre que dans le milieu interstellaire
    Pour parler de "densité de l'air" à la surface d'une planète, tu as supposé qu'il y avait une atmosphère pour montrer qu'il y avait une atmosphère...
    Cogito ergo sum.

  14. #11
    mbochud

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par Ledescat Voir le message
    Pour ce qui est de l'atmosphère, il est faux que tout astre en possède une.
    Bonjour,

    Pour qu’une planète retienne son atmosphère il faut la vitesse de libération Vlib soit au moins 10 fois la vitesse moyenne Vm des molécule.
    Pour la Terre (N2) , Vlib / Vm = 11200/500 = 22
    Pour la Lune (N2) , Vlib / Vm = 2500/500 = 5

    Pour la Terre (He) , Vlib / Vm = 11200/1400 = 7,9
    La Terre ne retient donc pas son hélium.

  15. #12
    Ledescat

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par mbochud Voir le message
    Bonjour,

    Pour qu’une planète retienne son atmosphère il faut la vitesse de libération Vlib soit au moins 10 fois la vitesse moyenne Vm des molécule.
    Pour la Terre (N2) , Vlib / Vm = 11200/500 = 22
    Pour la Lune (N2) , Vlib / Vm = 2500/500 = 5

    Pour la Terre (He) , Vlib / Vm = 11200/1400 = 7,9
    La Terre ne retient donc pas son hélium.
    D'accord, c'est très intéressant. J'avais oublié la vitesse de libération, merci !
    Cogito ergo sum.

  16. Publicité
  17. #13
    CM63

    Re : chute des corps

    Voilà la bonne réponse! Il faut parler de vitesse de libération.

    Libérez! les! molécules! Libérez! les! molécules!

  18. #14
    Ledescat

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par CM63 Voir le message
    Voilà la bonne réponse! Il faut parler de vitesse de libération.

    Libérez! les! molécules! Libérez! les! molécules!
    Mais la vitesse de libération dépend bien de la masse de la planète .
    Cogito ergo sum.

  19. #15
    Mat B

    Re : chute des corps

    Oui, bien sûr. Plus la planète est lourde et plus il faut d'énergie cinétique pour sortir de son puit de potentiel.
    De mémoire, v = sqrt(2*G*Mplanète/Rplanète).

  20. #16
    Ledescat

    Re : chute des corps

    Citation Envoyé par Mat B Voir le message
    Oui, bien sûr. Plus la planète est lourde et plus il faut d'énergie cinétique pour sortir de son puit de potentiel.
    De mémoire, v = sqrt(2*G*Mplanète/Rplanète).
    Oui c'est ça, il y a un facteur .
    Cogito ergo sum.

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