3.8 La vitesse limite en chute libre Véhicule (Record de vitesse au sol ) : 1228 km/h : Thrust SSC 526 km/h Voiture diesel Un parachutiste français pensait pouvoir atteindre la vitesse du son ( 1100 km/h ) en chute libre. Est-ce possible? En principe oui, comme il partait de très haut et il pensait atteindre cette vitesse avant d’entrer dans l’atmosphère. Malheureusement, des raisons techniques ne lui ont pas permis de réaliser son exploit jusqu’à présent. Exemple : Le grand saut http://www.legrandsaut.org/ A) En tenant compte de la résistance de l’air À cause de la force de la résistance de l’air, la vitesse limite est de l’ordre de 300 km/h dans une position aérodynamique verticale

3.8 La vitesse limite en chute libre En position de saut de l’ange tel qu’illustré à la page 65 du manuel, la vitesse limite est de 200 km/h. Un objet en mouvement dans un fluide subit une force de résistance FR qui s’oppose à son mouvement. Pour un objet tombant rapidement à la surface de la Terre nous aurons, selon la deuxième loi de Newton FR À la vitesse limite , pour a = 0 m/s2, on obtient k est une constante qui dépend du milieu et des paramètres de forme Fg y

3.8 La vitesse limite en chute libre FR La valeur de cette vitesse limite dépend du poids et de la forme de l’objet ainsi que de la densité de l’air. Fg Dans le cas d’objets de masses différentes , la vitesse d’arrivée au sol n’est pas la même. Semblable à notre intuition Voir l’expérience de 1978 en bas de la page 65 (Bille de bois et bille d’acier 10 cm) y

3.8 La vitesse limite en chute libre V (m/s) vL Vitesse limite vide Diminution de l’accélération Graphique de la vitesse en fonction du temps d’un objet tombant dans l’air page 65 Note Dx = l’aire sous la courbe

3.8 La vitesse limite en chute libre B) Sans tenir compte de la résistance de l’air dans le vide Est-ce qu’il y aura une vitesse limite? Oui, selon le postulat de la relativité d’Einstein, la vitesse limite atteinte pour tout objet est le vitesse de la lumière. La valeur de la vitesse de la lumière dans le vide est c = 3,00 x 10 8 m/s

3.8 La vitesse limite en chute libre V (m/s) V= at Vitesse de la lumière c Graphique de la vitesse relativiste d’un objet soumis à une force constante

3.9 Calcul d’aire sous la courbe par intégration À lire durant vos temps libres par celles et ceux qui veulent en savoir plus. Effet physiologiques de l’accélération Intéressant à lire.

Chapitre 3 Résumé Qu’avez-vous appris de nouveau ? Que devez-vous retenir ? Quels liens pouvez-vous faire? Dans quelles situations pratiques pouvez-vous appliquer les définitions et les équations de ce chapitre ? Faites un résumé et un schéma. Voir : Hyper-physics Mechanics , constant acceleration, free fall Animation équations