Matériau pour mouvement de chute libre
Dans l'Antiquité, la chute des objets était un sujet d'étude fascinant en philosophie naturelle. Aristote affirmait que les objets plus massifs tombent plus vite que les objets plus légers. Son opinion a influencé les penseurs antérieurs à Galilée, qui croyaient eux aussi que la vitesse de chute d'un objet est proportionnelle à sa masse. Peut-être pensiez-vous, vous aussi, avant d'étudier ce sujet.
Laissez tomber une feuille de papier et un livre de la même hauteur. Placez la feuille de papier dans votre paume gauche et le livre dans votre paume droite. Après la chute, le livre touche le sol en premier, puis la feuille de papier. Essayez maintenant de placer la feuille de papier sur le livre, puis laissez tomber les deux ensemble. Cette fois-ci, la feuille et le livre touchent le sol simultanément.
On dit qu'un objet est en chute libre s'il se déplace perpendiculairement au centre de la Terre et que, durant son mouvement, il subit une accélération gravitationnelle constante. S'il tombe librement près de la surface de la Terre, il subit une accélération gravitationnelle constante de 9,8 m/s² et sa direction est dirigée vers le centre de la Terre (perpendiculairement à sa surface). Pour simplifier les calculs effectués par les élèves, on arrondit g à 10 m/ s².
Il existe trois situations différentes, notamment :
1. L'objet se déplace verticalement vers le bas sans vitesse initiale (pas de v).oPar exemple, un fruit tombe d'un arbre après s'être détaché de sa tige. Le mouvement est toujours dirigé vers le bas et l'objet subit une accélération ; par conséquent, l'accélération gravitationnelle (g) est toujours positive. Dans certains ouvrages de physique, on l'appelle… mouvement de chute libre
2. L'objet se déplace verticalement vers le bas avec une certaine vitesse initiale (il y a v).oPar exemple, une pierre est lancée verticalement vers le bas. La direction du mouvement est toujours vers le bas et l'objet subit une accélération ; par conséquent, g est toujours positif. Dans certains ouvrages de physique, on parle d'accélération. mouvement vertical descendant.
3. Un objet se déplace verticalement vers le haut avec une certaine vitesse initiale. Après avoir atteint sa hauteur maximale, l'objet redescend. Par exemple, vous lancez une bille verticalement vers le haut, puis vous la rattrapez lorsqu'elle retombe. Lors de sa montée, l'objet subit une décélération (g négatif), et lors de sa descente, une accélération (g positif). Dans certains manuels de physique, ce phénomène est appelé mouvement vertical ascendant.
Il convient de noter que si un objet se trouve dans l'une des trois conditions ci-dessus, on dit qu'il est en chute libre.
Formule de chute libre
Le mouvement de chute libre est un exemple de mouvement rectiligne uniformément variable ; par conséquent, la formule du mouvement de chute libre est fondamentalement la même que celle du mouvement rectiligne uniformément variable et est adaptée aux conditions du mouvement de chute libre.
Information :
h = hauteur (mètres), vo = vitesse initiale (mètres/seconde), vt = vitesse finale (mètre/seconde), t = temps (seconde), g = accélération due à la gravité (mètre/seconde)2) = 9,8m/s2 ou 10 m/s2.
Accélération gravitationnelle constante de 10 m/s2 (g positif – l'objet se déplace vers le bas), ce qui signifie que la vitesse de l'objet augmente de 10 m/s toutes les secondes. Deux secondes plus tard, sa vitesse atteint 20 m/s, et trois secondes plus tard, elle atteint 30 m/s. La décélération gravitationnelle constante est de 10 m/s².2 (g est négatif, l'objet se déplace vers le haut) ce qui signifie que la vitesse de l'objet diminue de 10 m/s2 Chaque seconde. Deux secondes plus tard, la vitesse de l'objet diminue de 20 m/s. Trois secondes plus tard, la vitesse de l'objet diminue de 30 m/s.
L'accélération ou la décélération constante ne se produit que près de la surface de la Terre. Dans le domaine La loi de la gravitation de NewtonVous apprendrez que la valeur de g diminue avec le carré de la distance.
Étudiez des exemples de problèmes de chute libre , des exemples de problèmes de mouvement vertical descendant et des exemples de problèmes de mouvement vertical ascendant afin de mieux comprendre la matière relative au mouvement de chute libre.
