Expérience de galilée

[invite521d9c8d]

Bonjour à toutes et tous , merci de m’accueillir .

J'ai parcouru le site (et une partie d'internet) sans trouver de réponse simple et claire à une question simple :

Si je lâche simultanément une balle de ping pong et une balle de golf laquelle arrive la première ?

Que prévoit la théorie ?

J'ai lu dans certaines discussions que les 2 objets arrivaient en même temps (sans que cela fasse réagir les éminents contributeurs)

Désolé si cela semble simpliste mais je préfère aborder délicatement cette question qui commence à me prendre la tête.

Cdlt
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[pm42]

Si je lâche simultanément une balle de ping pong et une balle de golf laquelle arrive la première ?
Que prévoit la théorie ?
J'ai lu dans certaines discussions que les 2 objets arrivaient en même temps (sans que cela fasse réagir les éminents contributeurs)

Dans le vide, ils arrivent en même temps. Dans l'air, la balle de golf va arriver en 1er.

[Amanuensis]

Il me semble qu'il y a eu plusieurs discussions très détaillées sur le sujet, avec des aspects polémiques.

À rechercher avant de recommencer...

[Sethy]

Il faut replacer l'expérience dans son contexte historique. A l'époque, l'idée qui prévalait était qu'une masse 2x plus lourde chuterait 2x plus vite.

Gallilée prétend au contraire que toutes les masses tomberont à la même vitesse. Ce qui dans le vide est vrai ... si on considère la terre a une masse "infiniment" plus grande que les deux balles.

Si au contraire, on veut poildecuter, alors effectivement, la rencontre entre la balle la plus lourde a lieu légèrement plus tôt mais c'est totalement impossible à mesurer, tellement la différence est infime.

Il n'empêche que Galilée avait raison : la vitesse (initiale) de chute des deux est (quasiment) la même (si on se place du point de vue de l'endroit du lancer) et pas, comme il était admis auparavant, proportionnelle à la masse du corps en chute libre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

une expérience de 1969

[invite62110eff]

Bonjour Sethy

Pourquoi écrivez vous que "poildecutter" la plus lourde rencontre la terre un peu plus tôt...
Votre réponse m'interesse,

Faissol

[invite521d9c8d]

moi je mesure 20 cm environ .. sur une chute de 2 m
on le voit parfaitement avec vitesse 1/4 de la normale

ce qui me gêne est une sorte de déni de ce résultat, je ne parle pas de vous.
D'une façon générale, il semble admis qu'il n'y a pas de différence dans l'air ou si peu ..

[penthode]

il n'y a pas de déni du résultat !

remplace la balle de pimpon par une plume ou une feuille de papier , ça sera encore plus flagrant !

[pm42]

Pourquoi écrivez vous que "poildecutter" la plus lourde rencontre la terre un peu plus tôt...

Parce qu'elle attire plus la Terre vers elle. Note que si on fait tomber les 2 en même temps, je ne suis pas sur qu'il y ait une différence dans ce cas. Je pense qu'il faut les faire tomber l'un après l'autre et chronométrer. Si je me trompe, quelqu'un me corrigera.

Mais vu les poids en question, ce n'est absolument pas mesurable.

[invite521d9c8d]

j'ai bien recherché , la discussion prend une autre direction lorsque l'on commence à parler historique ou expérience de pensée.

Je reviens à un fondamental .. dans l'air .. golf /ping pong .. golf arrive avec 20 cm d'avance

Pour l'instant j'ai besoin d'une forme de consensus pour avancer et éviter de me faire traiter d 'ignare (comme notre ministre de la culture l'a fait )

https://www.liberation.fr/societe/19...e-la-po_266184

[invite521d9c8d]

la résistance de l'air n'est pas la même pour une plume et du plomb ..
J'ai pris 2 objets de formes, volumes identiques.
La résistance de l'air est la même . La force qui s'oppose est identique à vitesse égale , elle augmente si la vitesse augmente .
Plus la balle de golf tombe vite plus elle est ralentie ..

[penthode]

bon , fais un peu de physique

[invite521d9c8d]

merci Experience qui ne permet pas de voir quoique ce soit ..encore moins de mesurer .. (on parlera du satellite microscope plus tard quand nous passerons dans le vide svp )
Je ne la comprend pas pour l'instant

Mais j'avais adoré la plume et le marteau sur la lune .
Pour l'instant je suis sur terre et dans l'air ..

[Resartus]

Bonjour,
Il y a deux effets : l'effet très visible qui est celui de la résistance de l'air, et un effet infinitesimal qui existe même dans le vide, c'est celui dont parlait Sethy
(quoique perso, je trouve plus poli de parler de capillotétratomie...)

[penthode]

ben oui , y'a de l'air ! et c'est pas une parole en 'air , je dis ça l'air de rien ! bon , il est temps de jouer la fille de l'air....

[invite521d9c8d]

Bonjour,
Il y a deux effets : l'effet très visible qui est celui de la résistance de l'air, et un effet infinitesimal qui existe même dans le vide, c'est celui dont parlait Sethy
(quoique perso, je trouve plus poli de parler de capillotétratomie...)



vous êtes d'accord sur le FAIT que la balle de golf tombe de 20 cm avant la balle de ping pong ??

Que la resistance de l'air est la même (différence non significative ) Le CX , la surface, la vitesse sont identiques .. puis la vitesse de la balle de golf augmente ..

pas facile à placer dans une discussion la capillotétratomie (j adore )

[pm42]

Que la resistance de l'air est la même (différence non significative ) Le CX , la surface, la vitesse sont identiques .. puis la vitesse de la balle de golf augmente ..

La vitesse limite de chute dépend de la masse : https://fr.wikipedia.org/wiki/Chute_...nce_de_l%27air
Donc la balle la plus lourde chute plus vite.

pas facile à placer dans une discussion la capillotétratomie (j adore )

Il parlait du cas dans le vide je pense.

[Resartus]

Bonjour,
Pour une forme et une vitesse identiques, la résistance de l'air est la même. Si le poids est plus grand, l'accélération sera plus grande, dès que la vitesse sera non nulle.
Si on résume les diverses phases :
Au démarrage, même accélération (pas encore de résistance de l'air) situation comparable à celle dans le vide
Ensuite, accélération moins forte pour l'objet le moins dense
Au bout d'un certain temps, atteinte d'une vitesse limite (l'accélération sera nulle) également plus faible

[mach3]

Dans l'air, il faut aussi ajouter la poussée d’Archimède qui s'oppose au poids et dépend de la densité. Si je remplis deux ballons de baudruche avec des volumes égaux l'un d'air, l'autre d'hélium, l'un tombe, l'autre monte...

m@ch3

[invite6486d7bd]

Parce qu'elle attire plus la Terre vers elle. Note que si on fait tomber les 2 en même temps, je ne suis pas sur qu'il y ait une différence dans ce cas. Je pense qu'il faut les faire tomber l'un après l'autre et chronométrer. Si je me trompe, quelqu'un me corrigera.

Et puis il ne faut pas oublier d'immobiliser tous les autres corps en chute libre présents autour de la Terre pendant l'expérience. (méga poildecutter ! )

[invite521d9c8d]

Dans l'air, il faut aussi ajouter la poussée d’Archimède qui s'oppose au poids et dépend de la densité. Si je remplis deux ballons de baudruche avec des volumes égaux l'un d'air, l'autre d'hélium, l'un tombe, l'autre monte...

m@ch3
La poussée d'Archimède ne m'avais pas échappée , mais elle est identique pour les 2 balles

[invite6486d7bd]

Une info complémentaire, puisque le titre de ce fil peut porter à confusion par rapport à la problématique proposée.
Galilée n'a très probablement pas fait d'expérience de chute libre (la tour de Pise etouetou...), mais s'est contenté d'une expérience sur un plan incliné.
En a tiré des conclusions et a proposé une expérience de pensée en rapport avec la chute libre.

[invite521d9c8d]

https://fr.wikipedia.org/wiki/Chute_...nce_de_l%27air

après lecture , il me semble comprendre que la différence de vitesse de chute est uniquement du au coefficient de pénétration dans l'air .. (et à la surface )
Pourquoi ne pas faire l'expérience avec 2 objets qui ont exactement le même coefficient de pénétration dans l'air ..

L'article semble suggérer mais j'ai peut être mal compris que sinon les 2 objets arriveraient en même temps ..

je cite "↑ Il a parfois été affirmé imprudemment que la résistance de l'air pour une balle de tennis et une boule de pétanque était négligeable et donc ces 2 objets seraient censés arriver au sol en pratique en même temps. Les simulations numériques supra montrent que ce n'est pas toujours vrai et qu'une certaine prudence s'impose".

[mach3]

La poussée d'Archimède ne m'avais pas échappée , mais elle est identique pour les 2 balles

Piège grossier.

La force est identique, mais l'accélération correspondante ne l'est pas.

L'accélération due au poids est g vers le bas, celle due à Archimède est vers le haut. Si varie toutes choses égales par ailleurs, alors l'accélération totale vers le bas, , varie. Et c'est l'accélération qui compte pour les vitesses et durées de chutes, pas la force...

m@ch3

[invite521d9c8d]

Une info complémentaire, puisque le titre de ce fil peut porter à confusion par rapport à la problématique proposée.
Galilée n'a très probablement pas fait d'expérience de chute libre (la tour de Pise etouetou...), mais s'est contenté d'une expérience sur un plan incliné.
En a tiré des conclusions et a proposé une expérience de pensée en rapport avec la chute libre.

Merci , effectivement , abondamment reprise dans plein de forum .
Expérience de pensée intéressante , mais qui contredit ,je suis désolé ,une réelle expérience, facile à reproduire chez soi ..

[mach3]

Donc, en plus des frottements dans l'air qui agissent dès lors que la balle est en mouvement par rapport à l'air, il y a une différence d'accélération lié à la différence de densité. Au t0, la balle de golf accélère plus que la balle de ping-pong, elle prendra donc forcément de l'avance.

De même, la force de frottement est la même pour les deux balles à vitesse égale, mais l'accélération correspondante vers le haut est inversement proportionnelle à la densité : plus la densité est grande, plus l'accélération vers le haut due à la force frottement est faible.

En conclusion, dans l'air, non seulement la balle de golf accélère plus vite vers le bas que la balle de ping-pong, mais en plus elle est moins impactée par la force de frottement. La balle de golf tombe plus vite, ce qu'on peut constater aisément en faisant l'expérience.

m@ch3

[invite521d9c8d]

La poussée d'Archimède ne m'avais pas échappée , mais elle est identique pour les 2 balles
Piège grossier.

La force est identique, mais l'accélération correspondante ne l'est pas.

L'accélération due au poids est g vers le bas, celle due à Archimède est vers le haut. Si varie toutes choses égales par ailleurs, alors l'accélération totale vers le bas, , varie. Et c'est l'accélération qui compte pour les vitesses et durées de chutes, pas la force...

m@ch3

la poussée d'archiméde sur ma balle de golf serait différente de celle exercée sur ma balle de ping pong ?

on parle de masse de fluide déplacé .. pas de masse du corps ..
La masse de fluide déplacé est la même
et G est le même ..
je cite https://fr.wikihow.com/calculer-la-p...Archim%C3%A8de
"
Cette dernière se calcule ainsi : PA = Vdéplacé × mfluide × g, formule dans laquelle PA est la poussée d'Archimède, Vdéplacé est le volume déplacé, D représente la masse volumique du fluide déplacé et "g" est l'accélération de la pesanteur ou gravité."

[invite6486d7bd]

Expérience de pensée intéressante , mais qui contredit ,je suis désolé ,une réelle expérience, facile à reproduire chez soi ..

Pas trop en fait.
Si vous vouliez vraiment faire l'expérience, vous devriez faire tomber les deux masses dans le vide.

[invite44510b00]

Bonjour,
Il y a deux effets : l'effet très visible qui est celui de la résistance de l'air, et un effet infinitesimal qui existe même dans le vide, c'est celui dont parlait Sethy
(quoique perso, je trouve plus poli de parler de capillotétratomie...)

Umberto Eco (qui pilotait lui même la traduction en français de ses ouvrages) avait forgé le mot tétrapilotomie; un meilleur terme serait tetratrichotomie, car on évite ainsi le mélange d’étymologies grecques et latines en passant en "full hellénistique"

[invite6486d7bd]

la poussée d'archiméde sur ma balle de golf serait différente de celle exercée sur ma balle de ping pong ?

on parle de masse de fluide déplacé .. pas de masse du corps ..
La masse de fluide déplacé est la même
et G est le même ..
je cite https://fr.wikihow.com/calculer-la-p...Archim%C3%A8de
"
Cette dernière se calcule ainsi : PA = Vdéplacé × mfluide × g, formule dans laquelle PA est la poussée d'Archimède, Vdéplacé est le volume déplacé, D représente la masse volumique du fluide déplacé et "g" est l'accélération de la pesanteur ou gravité."

Ca dépend uniquement du volume de la balle (on ose espérer que si vous produisiez une expérience de chute libre vous utiliseriez des objets de même volume (et de même forme si super poildecutter entre en jeu, puisque la pression n'est pas la même de haut et en bas au niveau de la surface de l'objet)).

Une petite remarque supplémentaire, de l'ordre de la méthodologie :
Vous employez g dans le calcul de la force d'Archimède, or ce concept "vient après" la mise en lumière ou l'invalidation de g par la chute libre...il faut rester cohérent.