La masse a-t-elle une influence sur la chute d'un objet ?

Bonjour,

Nous vous remercions d'avoir fait appel au service Interroge, voici le résultat de nos recherches :

Le 16 août 2023 nous avons répondu à la question « A quelle vitesse tombe au sol une brique d'un kilo lancée depuis une hauteur de 10m ? ». On apprend en lisant notre réponse à cette question que « La chute libre est le mouvement vertical effectué par un objet lorsqu'il ne subit que l'effet de la force gravitationnelle. Si on néglige le frottement de l'air, un objet qui effectue un mouvement de chute libre subit toujours une accélération de 9,8 m/s2 orientée vers le sol. » C’est la définition proposée par le site québécois Allô prof.

Le site Calculis, qui propose un calculateur pour connaître la vitesse d’un corps en chute libre, ajoute que « La vitesse d'un corps en chute libre ne dépend pas de sa masse, mais uniquement de l'accélération du champ de pesanteur à lequel il est soumis, dans le cas de la terre : le champ de pesanteur terrestre g. »

Ces deux sites proposent des formules de calculs qui « négligent le frottement de l’air. » En effet, c’est ce paramètre qui va avoir une influence sur l’accélération lors de la chute d’un objet.

Sur le site La physique à main levée de l’Université de Lille, nous trouvons l’expérience Chutes comparées d’une pièce et d’une feuille. Dans l’introduction de cette expérience nous pouvons lire ceci :

« Voici une expérience très facile à réaliser et qui étonnera tout le monde. Et pour un enseignant, une façon ludique d’introduire la force de frottement due à l’air ambiant. »

Voici les explications données sur cette page :

« Dans le vide, tous les corps ont des durées de chute égales. La durée de chute t pour une vitesse initiale nulle est donnée par la formule : t = √ 2s/g où s est la distance parcourue et g l’intensité de la pesanteur. La durée de chute ne dépend ni de la masse ni de la forme de l’objet. C’est ce qu’ont vérifié les astronautes américains de la mission lunaire Apollo 15 (juillet 1971), en faisant tomber simultanément un marteau et une plume : ces deux objets sont arrivés au sol en même temps.
Notre expérience de la vie de tous les jours semble en contradiction avec ce résultat, car nous avons tous observé que des objets différents ont des durées de chute différentes.
En réalité, c’est parce que nous observons des chutes dans lesquelles il faut tenir compte de la résistance de l’air, qui donne naissance à une force appelée "traînée". […] Le coefficient de pénétration dans l’air dépend notamment de la forme et de l’état de surface de l’objet qui tombe. »

Pour observer ce phénomène, vous pouvez visionner la vidéo disponible dans l'article Qu'est ce qui tombe le plus vite, une plume ou une boule de bowling ? publié le 5 novembre 2014 sur le site Sciences et avenir et dans laquelle « Un physicien britannique a réalisé pour la BBC une spectaculaire expérience de chute des corps dans une chambre à vide de la NASA. »

Nous espérons que ces éléments vous aideront dans votre recherche. N'hésitez pas à nous recontacter pour tout complément d'information ou toute autre question.

Cordialement,

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