A GALILEE et la vitesse de chute des corps
B
Vers 1630, dans un ouvrage intitulé
<< Discours et démonstrations mathéma-
tiques concernant deux sciences nouvelles »>,
GALILÉE écrit au sujet de la chute des
corps dans le vide : « ... en des temps
égaux quelconques se produisent des
additions égales de vitesse ». Pour une
chute sans vitesse initiale, cela se traduit
aujourd'hui par << la valeur de la vitesse
de chute est proportionnelle à la durée
de chute ».
Valeur de la vitesse
de chute, v en m-s11
v=gxAt
Durée de chute,
At en s
À l'époque de GALILÉE, il était impossible de réaliser des
chutes dans le vide pour vérifier cette relation qui montre en
outre que la vitesse ne dépend pas de la masse du système.
Plusieurs siècles ont été nécessaires pour en obtenir la
preuve expérimentale. C'est lors d'une mission Apollo sur
la Lune que des astronautes ont pu observer qu'une plume
et un marteau tombaient à la même vitesse.
Tableau de valeurs
COMPLÉMENT SCIENTIFIQUE
Lors d'une chute libre sans vitesse initiale,
la distance parcourue est liée à la durée
par la relation:
Distance de
chute, den m
d = 8× (At)²
Durée de chute,
At en s
•Contraposée du principe d'inertie: lorsque
le vecteur vitesse d'un système varie, alors les
forces qui s'exercent sur lui ne se compensent pas.
Donnée
Intensité de la pesanteur à la surface de la Terre:
g=9,8 N-kg-1=9,8 m.s²²
Vocabulaire
⚫ Un système est en chute libre lorsqu'il n'est soumis
qu'à son poids.
Position
Mo
M₁
M₂
M3
M₁
Ms
M6
M7
At (s)
0
0,04
0,08
0,12
0,16
0,20
0,24
0,28
d (m)
v(m.s¹)
1 - Compléter le tableau B
2 - Faire un schéma adapté sur une feuille de
papier, construire en taille réelle les positions
Mo, M1, ...,
M7 du système lors de sa chute libre
(tableau B).
3 - Repérer sur la feuille le « haut » et le « bas >>
de la chute.
4 - Tracer des vecteurs
a. Construire les vecteurs vitesse v4 et V5
du système, aux positions M4 et M5.
Échelle utilisée : 1 cm 0,3 m/s
b. Comment évolue le vecteur vitesse du
système entre ces deux positions voisines