Saut à l'élastique, accélération, vitesse

[Alzec]

Bonjour à tous,

N'étant pas super calé en physique je me pose quelques questions :

- Tout d'abord, en chute libre, l'accélération est-elle constante ? Comme je le vois, on part d'une vitesse nul, l'accélération est de 1g, on va de plus en plus vite, mais même au bout de 10 secondes on est toujours à 1g. Exacte ?

- Toujours en chute libre, comment calculer la vitesse à un moment donné, par exemple quelle vitesse j'attends au bout de 10 secondes (en ignorant la résistance à l'air) ?

- Quand l'élastique est tendue au maximum, la vitesse est donc nulle, la force d'accélération est maximum vers le haut, est-elle supérieur à 1g ? je pense que oui...

- Rien à voir avec le saut à l'élastique, mais quand même avec la chute libre : Prenons deux billes, une en plastique super léger, l'autre en plomb, dans le vide la masse n'a aucune influence, elles tombent toutes deux en même temps, mais dans l'air, est-ce toujours le cas ? Ou est-ce qu'une bille plus lourde sera moins sensible aux frottements ?

- Cette fois ci deux billes parfaitement identiques, à partir de la même hauteur. On en lâche une verticalement, et l'autre avec une courbe. Est-ce qu'elles touche le sol en même temps ? (dans le vide, et dans l'air) ?

Merci d'avance pour votre aide, ces quelques questions me tourmentent depuis quelques jours
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[Seirios]

Bonjour,

- Tout d'abord, en chute libre, l'accélération est-elle constante ? Comme je le vois, on part d'une vitesse nul, l'accélération est de 1g, on va de plus en plus vite, mais même au bout de 10 secondes on est toujours à 1g. Exacte ?

Effectivement ; en chute libre, seul le poids est exercé sur le système, d'où une accélération constante.

- Toujours en chute libre, comment calculer la vitesse à un moment donné, par exemple quelle vitesse j'attends au bout de 10 secondes (en ignorant la résistance à l'air) ?

Il faut bien s'entendre sur le terme de chute libre : celle-ci s'effectue toujours sans résistance de l'air, mais uniquement avec son poids, sinon l'on ne parle plus de chute libre.
Pour ton calcul, on pose l'accélération : (en supposant le référentiel terrestre galiléen), d'où ; en supposant que (vitesse initiale nulle), le mouvement est rectiligne, et on peut écrire simplement , où est le temps de chute.

- Quand l'élastique est tendue au maximum, la vitesse est donc nulle, la force d'accélération est maximum vers le haut, est-elle supérieur à 1g ? je pense que oui...

Pour pouvoir remonter, la force de l'élastique doit être plus importante que la force de pesanteur : , d'où en simplifiant les masses : . Tu as donc raison.

- Rien à voir avec le saut à l'élastique, mais quand même avec la chute libre : Prenons deux billes, une en plastique super léger, l'autre en plomb, dans le vide la masse n'a aucune influence, elles tombent toutes deux en même temps, mais dans l'air, est-ce toujours le cas ? Ou est-ce qu'une bille plus lourde sera moins sensible aux frottements ?

Si les billes ont la même géométrie, une même force de frottements s'appliquera sur les deux ; cependant, la différence de masse fera que la plus légère sera plus sensible à ses effets. Ainsi, si la différence de masse est notable (avec une même géométrie), la bille la plus lourde tombera toujours la première.

- Cette fois ci deux billes parfaitement identiques, à partir de la même hauteur. On en lâche une verticalement, et l'autre avec une courbe. Est-ce qu'elles touche le sol en même temps ? (dans le vide, et dans l'air) ?

Le fait de donner une vitesse horizontale initiale à l'une des deux billes ne devrait rien changer ; en étant identique, elles devraient toucher le sol en même temps, dans l'air ou dans le vide.

[Alzec]

Merci beaucoup pour tes réponses