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Trajectoire d'un objet lancé verticalement



  1. #1
    fieldset

    Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Bonjour à tous,

    Je tiens à signaler que je n'y connais pas grand chose en physique, essayez de ne pas me tenir rigueur des fautes que je pourrais faire dans l'emploi de certains termes.

    Cet après midi, un collègue, mon tuteur et moi même avions une discussion sur la trajectoire d'une balle de pistolet.

    Mon tuteur soutenait que si l'on tirait en l'air (perpendiculairement au sol), la balle tomberait à côté de l'arme et non pas au même endroit du fait de la rotation de la terre. (Abstraction faite du vent).

    Je pensais justement que comme la terre tournait, elle modifiait également la trajectoire de la balle et donc la balle retomberait au même endroit.

    Qui a raison ?

    -----


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  3. #2
    nitenroc

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Il existe une force appelée force de Coriolis due à la rotation de la Terre qui tend à dévier un objet en chute libre (pas de frottement, pas de vent, ... c'est le vide quoi ! ) vers l'est donc en théorie votre collègue a raison.

  4. #3
    Pyrrhon d'Élis

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Citation Envoyé par nitenroc Voir le message
    Il existe une force appelée force de Coriolis due à la rotation de la Terre qui tend à dévier un objet en chute libre (pas de frottement, pas de vent, ... c'est le vide quoi ! ) vers l'est donc en théorie votre collègue a raison.

    Par contre, un petit bémol : lors de la phase ascendante, la force de Coriolis sera dirigée dans le sens inverse par rapport à celle durant la phase descendante.
    J'ai la flemme de réfléchir pour savoir si les deux effets s'annuleront ou pas.
    Quoi qu'il en soit, même au cas où il aurait raison, je suis sûr que cela ne serait pas pour les bonnes raisons. Pour simplifier la question, le mieux c'est de prendre le cas d'une simple chute (pas de phase ascendante). Il faudrait alors lui demander s'il pense que l'objet tomberait vers l'ouest ou vers l'est. Je parie qu'il répondrait vers l'ouest

  5. #4
    fieldset

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Merci à vous deux pour ces réponses.

    Je suis également tombé sur cette fameuse force de coriolis mais j'ai pas eu le temps de la comprendre...

    Je me renseignerais plus en détail quand j'aurais d'avantage de temps.

    (Même s'il me répondait l'ouest et que je lui soutiens qu'il a tort j'aurais beaucoup de mal à me justifier, étant donné que je n'y connais pas grand chose. En revanche ce que je ne comprend pas c'est qu'étant donné que la terre tourne, elle devrait également donner ce léger mouvement à la balle et donc elle devrait finalement atterrir au même endroit au final...? non ?

    Je me souviens d'un vieux cours de 1ère ou un cycliste roulant à vitesse constante lachait une balle verticalement. Tout le monde s'attendait à ce que cette balle tombe à l'endroit exacte ou se trouvait le vélo au moment du laché. Or le cycliste se déplaçant, il "donne" en quelque sorte un élan à la balle qui finalement tombe au pied du vélo, mais quelques mètres plus loin. La trajectoire de la balle n'était donc au final pas verticale, mais décrivait une légère courbe. C'est bien exacte ?

    Pourquoi ca ne serait pas la même chose du point de vue de la terre ?

    Le vélo = la terre : tous les deux ont un mouvement
    La balle = La balle (du pistolet) : tous les deux ont une trajectoire perpendiculaire au sol

    (A moins que la différence ne se situe dans le fait que le vélo ait une trajectoire rectiligne et la terre (enfin... le pistolet situé sur terre) circulaire ?)

  6. #5
    ansset

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Citation Envoyé par fieldset Voir le message
    ...........
    je partage totalement ce point de vue.
    la balle a à la fois une vitesse verticale et une vitesse tangentielle ( celle de la terre au depart ).

    si coriolis existe dans ce cas de figure, c'est vraiment à la marge, et sur un tir qui irait très haut, ou effectivement la rotondité de la terre jouerai un role.

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

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    En fait...

    Je crois que mon tuteur avait raison, et le pourquoi du comment s'expliquerait par la "force" de coriolis ?!

    Je suis tombé sur cette "animation" : http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...tanimation.gif

    On peut aisément imaginer que le disque représente la terre, la bille, la balle de pistolet. On remarque donc que la bille s'éloigne du point rouge solidaire du disque. Je pensais pourtant que, comme pour l'application du cycliste et de la balle, la balle de pistolet aurait deux mouvements (comme tu l'as dit ansset). L'un étant vertical et l'autre tangentielle. Mais apparement ce mouvement tangentiel n'existe pas (en utilisant un référentiel externe à la terre)

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  10. #7
    ansset

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Citation Envoyé par fieldset Voir le message
    Mais apparement ce mouvement tangentiel n'existe pas (en utilisant un référentiel externe à la terre)
    heureusement qu'il existe.
    sinon dès que tu decoles tu te retrouve avec une vitesse tangentielle maousse dans l'autre sens.

  11. #8
    fieldset

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Mince ? Mais pourtant sur l'animation (cf: plus haut) on voit pourtant bien que la trajectoire est droite ? (En utilisant un référentiel externe au plateau tournant)

  12. #9
    Pyrrhon d'Élis

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Citation Envoyé par fieldset
    Je me souviens d'un vieux cours de 1ère ou un cycliste roulant à vitesse constante lachait une balle verticalement. Tout le monde s'attendait à ce que cette balle tombe à l'endroit exacte ou se trouvait le vélo au moment du laché. Or le cycliste se déplaçant, il "donne" en quelque sorte un élan à la balle qui finalement tombe au pied du vélo, mais quelques mètres plus loin. La trajectoire de la balle n'était donc au final pas verticale, mais décrivait une légère courbe. C'est bien exacte ?

    Pourquoi ca ne serait pas la même chose du point de vue de la terre ?
    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    je partage totalement ce point de vue.
    la balle a à la fois une vitesse verticale et une vitesse tangentielle ( celle de la terre au depart ).

    si coriolis existe dans ce cas de figure, c'est vraiment à la marge, et sur un tir qui irait très haut, ou effectivement la rotondité de la terre jouerai un role.
    Oui, moi aussi. Finalement, si formellement tu as tort et ton patron a raison, je pense que tu es plus près d'avoir une vision juste des choses que lui.
    Ce qui fait la différence avec le cas du vélo, c'est la force de Coriolis et c'est vraiment un effet très marginal. A mon avis, ton patron doit penser que c'est la vitesse tangentielle qui en serait responsable, alors qu'il est facile de calculer que si c'était le cas, l'ordre de grandeur de cette vitesse étant de 1000 km/h, le tir de fusil retomberait à quelques dizaines de km vers l'ouest.

    Mince ? Mais pourtant sur l'animation (cf: plus haut) on voit pourtant bien que la trajectoire est droite ? (En utilisant un référentiel externe au plateau tournant)
    Parce que le point sur l'animation n'a pas une vitesse tangentielle initiale. La balle de pistolet en a bien une, et elle est exactement égale à la vitesse tangentielle de la Terre au point où elle est lancée.

  13. #10
    fieldset

    Re : Trajectoire d'un objet lancé verticalement

    Je crois avoir compris

    Je vous remercie tous de ces magnifiques explications !

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