variation du poids

[inviteebd74612]

bonjour je voudrais savoir pourquoi lorsqu'un crops est en chute libre sur Terre, au fil de cette dernier son poids augmente?

voila merci pour vos réponses.
-----

[Gwyddon]

Bah son poids n'augmente pas non...

Sauf si tu considère de façon fine les variations du champ de pesanteur, qui varie avec l'altitude. Mais dans cas, avant même de voir cet effet tu vois le frottement, donc tu n'es plus vraiment en chute libre

[mariposa]

bonjour je voudrais savoir pourquoi lorsqu'un crops est en chute libre sur Terre, au fil de cette dernier son poids augmente?

voila merci pour vos réponses.

Parce que le poid d'un corps c'est simplement la force d'attraction gravitationnelle de la Terre. Très loin de la Terre une masse M ne pèse presque que rien. Sur la Lune la même masse M pèse beaucoup moins parceque la Lune est beaucoup pluss petite que nuestra Tierra.

[inviteebd74612]

non mais par exemple lorsqu'un avion est enchute libre le poids du pilote est multiplié c'est ce qu'on appelle les gets je crois ( je sais pas si ca s'écrit comme ca)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

Bonjour,

je voudrais savoir pourquoi lorsqu'un crops est en chute libre
sur Terre, au fil de cette dernier son poids augmente?

Un corps en chute libre parfaite (par exemple dans le vide spatial) est en apesanteur. Son poids est donc nul, et ne varie pas.

C'est le cas d'un satellite en orbite, mais c'est pareil pour une chute radiale (qui n'est que la portion d'une orbite d'excentricité 1).

Dans le cas d'une chute dans l'air, une fois la vitesse limite atteinte, on peut dire que le poids est le même que si l'objet est immobile par rapport à la Terre (accélération nulle au premier ordre). Le poids augmente alors simplement parce que le poids d'un objet immobile (par rapport à la terre) diminue avec l'altitude.

Cordialement,

[invite4b9cdbca]

Le poids augmente alors simplement parce que le poids d'un objet immobile (par rapport à la terre) diminue avec l'altitude.

(...) augmente quand l'altitude diminue, plutôt, non ?

[inviteebd74612]

ok merci mais dans ce cas pourquoi un objet lancé de 200 m fait plus de degat qu'un objet lancé de 50 m?

[mariposa]

non mais par exemple lorsqu'un avion est enchute libre le poids du pilote est multiplié c'est ce qu'on appelle les gets je crois ( je sais pas si ca s'écrit comme ca)

.
Non il s'agit pas du poids du pilote, mais de la force ressentit par le pilote exprimé relativement à son poids.
.
Le poids d'un corps au niveau de la Terre est P = M.g

où g = 9.81m2/s.

[invite4b9cdbca]

Parcequ'ils ne vont pas à la même vitesse à l'impact.
Petit exemple :

on prend une masse de 1 kg
on approxime la pesanteur : g=10 m/s²

1/On lache la balle de 10m
Le PFD donne m.a = m.g d'où a = -10 m/s²
On a par intégration : v = -10*t et z = -5*t² + 10
on trouve t(impact)=racine(2) (ok c'était pas malin)
d'où v(impact)=-10*racine(2) soit un peu plus de 14m/s

2/On lache de 100m, en supposant la bille en chute libre toutle temps (ce qui est faux, mais ça donne une idée)
on a v=-10*t et z=-5t² + 100
et on trouve v(impact)=-10*racine(20) soit plus de 40m/s

[Gwyddon]

Bonjour,



Un corps en chute libre parfaite (par exemple dans le vide spatial) est en apesanteur. Son poids est donc nul, et ne varie pas.

Là je ne comprend pas du tout. Pour moi une chute libre idéale c'est n'être soumis qu'à son poids justement, qui n'est pas nul donc

[mariposa]

Là je ne comprend pas du tout. Pour moi une chute libre idéale c'est n'être soumis qu'à son poids justement, qui n'est pas nul donc

.
Effectivement le poids est par définition une force d'attraction gravitationnelle entre 1 corps et un autre plus massif. Le poids ne dépend que de la distance entre les corps et non du mouvement.
.
Par contre une personne en chute libre dans un ascenseur exerce une force nulle sur le plancher. Tout se passe comme si son poids était nul.

[inviteebd74612]

Parcequ'ils ne vont pas à la même vitesse à l'impact.
Petit exemple :

on prend une masse de 1 kg
on approxime la pesanteur : g=10 m/s²

1/On lache la balle de 10m
Le PFD donne m.a = m.g d'où a = -10 m/s²
On a par intégration : v = -10*t et z = -5*t² + 10
on trouve t(impact)=racine(2) (ok c'était pas malin)
d'où v(impact)=-10*racine(2) soit un peu plus de 14m/s

2/On lache de 100m, en supposant la bille en chute libre toutle temps (ce qui est faux, mais ça donne une idée)
on a v=-10*t et z=-5t² + 100
et on trouve v(impact)=-10*racine(20) soit plus de 40m/s

ok merci en fait il fait plus de degats car il a plus d'énergie cinétique ?

[invite4b9cdbca]

on peut voir ça comme ça.
Mais bon, "dégâts" est un terme un peu trop vague pour parler directement d'énergie cinétique...
Imagine un biscuit de 10g que tu jettes à plat sur du sable...
Et imagine que tu jettes une bille de 10g (beaucoup plus petite) avec la même vitesse dans le sable...
Qui gagne ?
Mais là ça devient plus compliqué parce que on part dans la mécanique du solide.

Dans le cadre d'un point matériel, oui, on peut parler d'énergie cinétique.

[invité576543]

Bonsoir,

Là je ne comprend pas du tout. Pour moi une chute libre idéale c'est n'être soumis qu'à son poids justement, qui n'est pas nul donc

Une chute libre idéale est n'être soumis qu'à la gravitation, ce qui n'est pas la même chose. Question de définition.

On a déjà eu ce genre de discussion dans le passé. Si le poids est ce qui est mesuré sur une balance, alors il est nul en apesanteur.

La meilleure définition du poids est la somme des forces inertielles, c'est à dire force de gravitation, et force centrifuge, force de Coriolis, toutes les accélérations d'entraînement en fait.

C'est la définition compatible avec les usages courants:

- Le poids sur Terre n'est pas la force de gravitation: la verticale ne passe par le centre de la Terre, ce que n'importe quel étudiant en géodésie sait: le poids, dont la direction est la verticale, est la combinaison de la force de gravitation ET de la force centrifuge: c'est cette dernière qui fait que la verticale ne passe pas par le centre de la Terre

- La notion d'apesanteur pour un satellite en orbite est bien une notion de poids nul

- Et plus généralement la définition du poids comme ce qu'on mesure avec une balance.

Applique cela à n'importe quelle chute libre (et une orbite est une chute libre, rien d'autre), et on obtient un poids nul pour toute chute libre, y compris linéaire (l'accélération d'entraînement du repère pris en référence contrebalance la gravitation).

Par ailleurs, cette définition est bien appuyée par la RG: le poids est l'opposé des forces réelles mesurées dans le repère tangent (celui dans lequel les accélérations d'entraînement sont nulles!). Définition simple et universelle, en ligne avec la RG qui ne permet pas de faire de distinction entre gravitation et force d'entraînement.

On avait eu ce genre de discussion pour le poids dans un ascenseur, et des tas d'autres situations, et cette définition est celle qui marche partout.

Pour me répéter, confondre poids et force de gravitation amène à de graves erreurs, comme la notion de verticale, par exemple, erreur malheureusement courante.

Cordialement,

[invité576543]

Ceci dit, je sors de la discussion, les échanges potentiels avec Mariposa étant sans intérêt. J'ai écrit ce qu'il me semble important de comprendre sur le sujet, et qu'on peut trouver ailleurs, en particulier dans d'autres discussions sur le forum. Si les visions de Mariposa vous semblent plus convaincantes, c'est votre privilège...

Cordialement,

[Gwyddon]

Bonsoir,



Une chute libre idéale est n'être soumis qu'à la gravitation, ce qui n'est pas la même chose. Question de définition.

Bien vu en effet c'est cela. Ceci dit, pour des temps très courts (ce qui est le cas en pratique pour des chutes libres sur Terre), on peut tout à fait négliger Coriolis, et donc chute libre = être soumis uniquement à son poids identifié alors à l'attraction gravitationnelle de la Terre.

Par contre cette approximation n'est plus valable pour des corps qui chutent "longtemps", ie eu égard de la durée de rotation de la Terre sur elle-même.

[mariposa]

La meilleure définition du poids est la somme des forces inertielles, c'est à dire force de gravitation, et force centrifuge, force de Coriolis, toutes les accélérations d'entraînement en fait.

.
Bien sur il y a des conventions:
.
A l'école on apprend:

.......P = M.G(r) =- M.grad.V(r) pour la gravitation

.......F = q.E(r) = q.grad.W(r) pour l'électrostatique.

Si tu adoptes une autre convention tu va tomber sur une difficulté: il y aura autant de poids que de situations de mouvement pour un même corps.

C'est la définition compatible avec les usages courants:

- Le poids sur Terre n'est pas la force de gravitation: la verticale ne passe par le centre de la Terre, ce que n'importe quel étudiant en géodésie sait: le poids, dont la direction est la verticale, est la combinaison de la force de gravitation ET de la force centrifuge: c'est cette dernière qui fait que la verticale ne passe pas par le centre de la Terre

.
On pourrait adopter cette définition, mais avec une grosse incompatibilité. Une circonstance mathématique tout a fait exceptionnelle (fortuite): l'accélération centrifuge (et non la force centrifuge qui n'a aucune réalité) dérive d'un potentiel, on peut donc créer un potentiel dépendant du point r. dans ce cas le potentiel gravitationnel devient le géopotentiel.


Hélas on ne peut faire de même avec la force de "Coriolis".

- Et plus généralement la définition du poids comme ce qu'on mesure avec une balance.

.
Justement non. Sur la balance tu mesures 2 contributions sur 3 , cad seulement la dérivée du géopotentiel. Si tu es dans un train il y a le "force de Coriolis" et elle ne contribue pas au "poids effectif".
.
Donc définir que le poids sur Terre est la résultante de la force gravitationnelle et des forces d'entrainement est en désaccord avec ce que l'on mesure sur la balance (qui "filtre" la force de coriolis").
.
Moralité: la définition du poids est la même que celle de la force électrostatique. Sur Terre on peut définir la force qui dérive du géopotentiel qui est le poids effectif qui est mesuré sur la balance.

[invitebd686fd6]

non mais par exemple lorsqu'un avion est enchute libre le poids du pilote est multiplié c'est ce qu'on appelle les gets je crois ( je sais pas si ca s'écrit comme ca)

Cela n'est pas la même chose.

La gravitation dépend de la distance. Plus un objet s'éloigne d'une planète, moins il est attiré, moins il "pese".

Par exemple sur Terre, au sol vous pesez mettons 70 kg. Hors à 500 km d'altitude vous ne pesez plus que 60.5 kg

Les g en aviation ce n'est pas la meme chose.

C'est ce qu'on appelle le poids apparent, c'est à dire la pesanteur normale + la force centripete.

Quand un avion pique et redresse, lorsqu'il redresse il prend une trajectoire courbe.

Il est donc soumis a une accélération centripete, comme le caillou au bout de sa ficelle.

Mais orientée vers le sol et non pas horizontalement comme le caillou qu'on fait tourner au bout de sa ficelle.

Et bien les g c'est ça.

A 1 g c'est le poids que vous pesez tranquillement assis dans votre fauteuil.

Mais en redressant à mach 1 en tirant une courbe de 2500 mètres de rayon, vous vous prennez une accélération de 7.8 fois la gravité, soit 7.8 g.

En réalité 7.8 g + 1 g en bas de la trajectoire, et 7.8g -1g en haut de la trajectoire si vous faites un looping parce.

[invited9018510]

Bien vu en effet c'est cela. Ceci dit, pour des temps très courts (ce qui est le cas en pratique pour des chutes libres sur Terre), on peut tout à fait négliger Coriolis, et donc chute libre = être soumis uniquement à son poids identifié alors à l'attraction gravitationnelle de la Terre.

Par contre cette approximation n'est plus valable pour des corps qui chutent "longtemps", ie eu égard de la durée de rotation de la Terre sur elle-même.

Bonjour,
A propos de ce qu'a écrit mmy sur l'apesanteur ,l'on pourrait rétorquer qu'un corps sur orbite peut perdre de l'énergie cinétique -et donc de l'altitude-,a cause des forces de frottements.Ce corps est freiné et s'échauffe a cause de cela ,et n'est pas alors dénué de pesanteur.La question de son état d'apesanteur antérieure peut donc se poser : elle était due a l'absence de forces contraignantes simplement ,sur la masse en orbite ,ou translation ,comme l'on voudra.
Ceci-dit c'est bien la gravité ,et non la pesanteur qui est responsable du mouvement dirigé vers un bas representé par le corps massif planétaire.