Un parachute est l'un des moyens les plus visuels de comprendre le pouvoir de la gravité et de l'air, et comment ils peuvent fonctionner les uns contre les autres. Un parachute rend le possible impossible, comme sauter d'un avion en toute sécurité. Il permet à l'utilisateur d'exploiter l'air pour contrôler et ralentir sa descente.

Gravité

Un parachute est une longueur de tissu léger attaché à un objet plus lourd, tel qu'un corps humain. Pendant que la gravité travaille pour tirer l'objet vers la Terre, le parachute est ouvert, libérant le tissu qui agit contre la gravité, le ralentissant. Le parachute, bien sûr, n'arrête pas la gravité. L'objet atteint finalement le sol. Le parachute le ralentit suffisamment pour que l'objet atterrisse beaucoup plus doucement qu'il ne le ferait sans un. Les parachutes réduisent la gravité au point qu'un corps humain peut tomber d'un avion en toute sécurité.

Résistance à l'air

Quand un parachute s'ouvre, c'est une seconde force qui agit contre la gravité. C'est la résistance de l'air. L'air s'accumule sous le parachute de tissu, le poussant vers le haut lorsque la pesanteur attire l'objet lourd qui s'y attache. Cette poussée ralentit la chute de l'objet en résistant à l'air sous le parachute. La résistance de l'air est une force non-conservatrice, en ce sens que son travail dépend du mouvement descendant de l'objet lourd tiré par la gravité vers la Terre.

Vélocité terminale

Quand un objet lourd tombe, il atteint une vitesse appelée vitesse terminale. C'est la vitesse à laquelle l'objet continuera à tomber à moins que quelque chose ne l'arrête. Par exemple, l'atterrissage au sol termine la vitesse terminale. L'ouverture d'un parachute modifie la vitesse finale, la rendant beaucoup plus lente que la vitesse terminale d'un objet en chute libre. Le parachute ouvert entraîne une résistance de l'air supérieure à l'attraction de la gravité. La vitesse terminale diminue jusqu'à ce qu'il y ait une nouvelle balance, ce qui arrive à une vitesse suffisamment lente pour que l'objet qui tombe tombe en sécurité.

Une expérience

Expérience avec la pesanteur, la résistance de l'air et la vitesse finale en faisant votre propre parachute miniature. Percez quatre trous équidistants autour du rebord d'une tasse en papier. Attacher une longueur à chacun des trous, et attacher les autres extrémités aux coins d'un parachute coupé d'un sac d'épicerie en plastique. Tenez-vous sur une échelle et laissez tomber la tasse. Vous devrez peut-être expérimenter avec la taille et la forme du parachute et les longueurs des cordes avant de pouvoir envoyer la tasse de manière fiable sans renverser les sous.