Chute libre verticale d'un objet soumis à son seul poids

Seconde générale · Physique-Chimie 2nde

À retenir

• Chute libre : le système n'est soumis qu'à son poids P = mg (action de l'air négligeable). • Lâché sans vitesse initiale, il décrit une droite verticale avec un mouvement accéléré vers le bas. • Pour des durées égales, v est le même : vertical, vers le bas ; la vitesse augmente d'environ 9,8\ m/s chaque seconde. • Dans le vide, tous les corps tombent de la même façon, quelle que soit leur masse.

Le cours

Chute libre verticale d'un objet soumis à son seul poids Un système est en chute libre lorsqu'il n'est soumis qu'à son propre poids P comme unique force extérieure (l'action de l'air est rigoureusement nulle ou négligeable) : F = P = mg Propriétés fondamentales de la chute libre verticale sans vitesse initiale : • La trajectoire est une droite verticale. • Le mouvement est rectiligne accéléré vers le bas. • Le vecteur variation de vitesse v est constant pour un même pas de temps t et orienté verticalement vers le bas. • Résultat fondamental de Galilée : dans le vide, tous les corps tombent avec exactement la même accélération, quelle que soit leur masse, leur volume ou leur matière (la plume et le marteau tombent à la même vitesse). Astuce et méthode clé Pour reconnaître une chute libre dans un problème : vérifiez que l'énoncé indique « frottements de l'air négligeables » ou « dans une enceinte sous vide ». Alors la seule force est le poids P. Piège classique à éviter Affirmer qu'un objet lourd tombe plus vite qu'un objet léger en chute libre. Dans le vide, une boule de pétanque de 700 g et une bille de plomb de 10 g lâchées ensemble touchent le sol rigoureusement au même instant.

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