Bonjour.
J'ai 17 ans et je viens tout juste d'avoir mon Bac S.
L'autre jour un copain s'est "moqué" de moi parce que je pensais que lorsque l'on laissé tomber deux objets de même volume mais de masses différentes d'une certaine hauteur, le plus lourd des deux toucherais le sol le premier.
Lui est persuadé qu'ils touchent le sol en même temps.
J'ai essayé de réflechir à la question avec les bases de physique acquises cette année.
Deuxième loi de Newton : (Somme des forces : F)
F = m.a (en vecteur biensur)
Je crois que les forces s'appliquant sur les objets en chute verticale sont :
- Poussée d'Archimède : Pa
- Frottement : f
- Poids : P
On a donc :
P-Pa-f = m.a (en vecteur)
En projetant sur l'axe vertical :
m.g - Pa - f = m.a
g - (Pa + f)/m = a (J'ai bon jusque là?)
On voit alors que l'accelaration est plus importante lorsque la masse est grande.
On pourrait de même prendre les integrales de l'expression précédente pour voir avec la vitesse, mais le résultat reviendrait au même.
Quand on en discutait, je lui ai donné l'exemple d'une fourmi et d'une toute petite bille de plomp. Nous sommes tous d'acord (hein ?) pour dire que la fourmi tombe beaucoup plus lentement que la bille.
Il a alors répondu que ce qu'il pensait était valable qu'à partir d'un certain poids.
Pourquoi ? Parce que (Pa + f)/m devient négligeable à partir d'une certaine masse ?
Surtout que la masse volumique de l'air est très faible, de l'ordre de 10^-3 g/cm^3 (je crois), (donc Pa est faible aussi); quand à la force de frottement j'ai déja oublié comment ça marchait (je crois que f=k.(v^n), n dépendant, il me semble, de l'importance de la vitesse) mais sa valeur ne doit pas être très élevé non plus...
Bref, je remercie d'avance ce qui pourront m'expliquer pourquoi 2 masses différentes, lachées d'une certaine hauteur touchent le sol en même temps.
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