Dans notre vie quotidienne, nous pouvons dire que le mouvement en chute libre est impossible, car nous ne pouvons pas éviter l'influence de la résistance de l'air. La seule façon d'obtenir un mouvement de chute libre est dans un laboratoire à l'aide d'un appareil appelé tube de Newton. Dans ce dispositif, un vide est réalisé en éliminant l'air à travers une pompe aspirante. Avec ce dispositif on peut envisager, avec une bonne approximation, un mouvement de chute libre.
Lorsqu'un corps est en mouvement de chute libre, il n'est soumis qu'à une seule force, la force du poids. La force de poids agissant sur un corps en chute libre agit dans le même sens que le mouvement, ce mouvement est donc de type MRUV (mouvement rectiligne uniformément varié). Ainsi, nous avons la possibilité d'utiliser les fonctions mathématiques qui décrivent MRUV.
Afin de faciliter notre étude du mouvement de chute libre, nous pouvons substituer certaines variables.
- on a vu que la trajectoire que décrit le corps dans le mouvement de chute libre est toujours rectiligne et verticale, on peut substituer la variable S (position) à la variable H qui est associée à l'axe vertical.
Ne vous arrêtez pas maintenant... Y'a plus après la pub ;)
- le module de l'accélération du corps en chute libre est égal au module de l'accélération due à la pesanteur (g).
- l'axe de référence est un axe vertical, orienté vers le bas, dont l'origine est fixée à l'endroit où le corps va tomber.
- dans les conditions ci-dessus: la position initiale du corps et sa vitesse initiale sont nulles (H = 0 et v = 0).
- comme l'accélération due à la pesanteur est (g) et est orientée vers le bas, sa valeur sera toujours une valeur positive.
Ci-dessous, nous avons un tableau avec les principales fonctions du MRUV et les fonctions respectives du mouvement de chute libre.
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. « Fonctions temporelles décrivant le mouvement de chute libre »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/funcoes-horarias-que-descrevem-movimento-queda-livre.htm. Consulté le 27 juin 2021.
