Vitesse d'un corps en chute libre
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Vitesse d'un corps en chute libre



  1. #1
    Antoine13000

    Vitesse d'un corps en chute libre


    ------

    Bonjour,
    Je ne suis qu'en 1ère S et pour un exposé, je dois connaître la formule permettant de calculer la vitesse d'un corps en chute libre avaec résistance de l'air.
    Je sais que v = g*t quand il n'y a rien, mais lorsque je cherche avec résistance de l'air je tombe sur kv², équation différencielle et ce n'est pas vraiment mon niveau, quelqu'un pourrait m'éclaircir un peu pour que je comprenne ^^
    merci

    -----

  2. #2
    calculair

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    bonjour,

    Lorque un corps est soumis à son poids, sa vitesse de chute repond à l'equation differentielle F = m dV/dt ou F est le poids, la seule force appliquée

    donc m g = m dV /dt ou g = dV/dt.... on retrouve que l'acceleration de la chute est g


    Quand il y a la resistance de l'air il faut retrancher au poids la resistance de l'air R = KS V² dans la chute verticale. L'equation devient

    m g - KSV² = m dV/dt

    Cette equation differentielle admet une solution qui n'est pas très simple.

    quand dV/dt = 0 le corps atteint sa vitesse limite de chute qui repond à la condition mg = KSV² ==> V² = m g / KS
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  3. #3
    apdg

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    La force de frottement due a l'air est proportionelle a l'opposé de la vitesse : F=-k*v
    En appliquant le pfd tu as m*a= poids + frottement = mg-kv (toutes les forces sont selon l'axe verticale ainsi que l'acceleration )
    a=dv/dt donc l'eq est equivalente à dv/dt +K/mv= g la solution est v = A exp((-K/m)t)+mg/K, si v=0 a t=0 , A= -mg/K

  4. #4
    f6bes

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Bsr à tous,
    Reste à savoir dans quelles conditions l'on se place?
    Baumgartner (chute depuis 39 kms) a dépassé le mur du son....
    La densité de l'air est probablement différente dans la haute atmosphére qu'au ras des paquerettes.

    Bon W E
    Dernière modification par f6bes ; 01/03/2013 à 15h54.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    calculair

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    bonjour,

    Lorque un corps est soumis à son poids, sa vitesse de chute repond à l'equation differentielle F = m dV/dt ou F est le poids, la seule force appliquée

    donc m g = m dV /dt ou g = dV/dt.... on retrouve que l'acceleration de la chute est g


    Quand il y a la resistance de l'air il faut retrancher au poids la resistance de l'air R = KS V² dans la chute verticale. L'equation devient

    m g - KSV² = m dV/dt

    Cette equation differentielle admet une solution qui n'est pas très simple.

    quand dV/dt = 0 le corps atteint sa vitesse limite de chute qui repond à la condition mg = KSV² ==> V² = m g / KS

    La vitesse est à chaque instant

    V = Racine ( m g / K ) Tangh[ Racine ( m g /k) t]/ m ]

    Tanh est la fonction tangente hyperbolique
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  7. #6
    apdg

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Ma soeur est en 1ere S , ça m'etonnerai qu'il prenne en compte la variation de la masse volumique de l'air

  8. #7
    Nicophil

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Bonsoir,

    Citation Envoyé par apdg Voir le message
    La force de frottement due a l'air est proportionelle a l'opposé de la vitesse : F=-k*v
    C'est à la pression dynamique et donc au carré de la vitesse que la résistance de l'air (force de frottement) est proportionnelle : F = k.v² http://fr.wikipedia.org/wiki/Chute_a...nce_de_l%27air .
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  9. #8
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Bonjour,

    Citation Envoyé par apdg Voir le message
    La force de frottement due a l'air est proportionelle a l'opposé de la vitesse : F=-k*v
    Cette formule s'applique pour une bille qui coule dans du miel, par exemple, mais pas pour une chute dans l'air. La viscosité de l'air est trop faible pour que cette relation voit vérifiée.
    Voir la réponse de Nicophil.

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  10. #9
    pourquoi67

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    bonjour à tous -

    pour ma part, la demande est purement informelle : d'après vous comment "atterrit" un corps de 50 kilos environ, qui tombe d'une hauteur équivalente à quatre étages ? Sur le dos ? Sur le ventre ? Cela dépend-il du fait qu'il soit poussé ou non ? Vous aurez compris qu'on parle de quelque chose qui a eu lieu et que la réponse est importante pour moi. Merci à qui voudra bien prendre le temps de me répondre.

  11. #10
    invite07941352

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Bonjour,
    Sur une hauteur de 4 étages , aucune loi aérodynamique éventuelle ne peut agir : toutes les positions sont envisageables , poussé ou non .
    Les conditions de départ , conditionnant celles d'arrivée , sont infinies .

  12. #11
    LPFR

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Citation Envoyé par pourquoi67 Voir le message
    bonjour à tous -

    pour ma part, la demande est purement informelle : d'après vous comment "atterrit" un corps de 50 kilos environ, qui tombe d'une hauteur équivalente à quatre étages ? Sur le dos ? Sur le ventre ? Cela dépend-il du fait qu'il soit poussé ou non ? Vous aurez compris qu'on parle de quelque chose qui a eu lieu et que la réponse est importante pour moi. Merci à qui voudra bien prendre le temps de me répondre.
    Bonjour et bienvenu au forum.
    Désolé pour votre tragédie et pour notre incapacité à vous aider.
    Je ne pense pas que l’on puisse déterminer si la personne a sauté volontairement, accidentellement ou a été poussée, à partir de la position de la chute.
    Au revoir

  13. #12
    Dynamix

    Re : Vitesse d'un corps en chute libre

    Salut
    En plus c' est un solide déformable .

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