Propriétés de l'objet :
1. Messe : La masse d'un objet influence directement sa vitesse terminale. Plus la masse est grande, plus la vitesse terminale est élevée. En effet, un objet plus massif subit une force gravitationnelle plus grande et nécessite donc une résistance fluide plus élevée pour l’équilibrer et atteindre une vitesse constante.
2. Zone transversale : La section transversale d'un objet perpendiculaire à la direction du mouvement joue également un rôle crucial. Une plus grande surface transversale subit une plus grande résistance de la part du fluide en raison de l'augmentation de la surface. Cela se traduit par une vitesse terminale inférieure par rapport à un objet ayant une section transversale plus petite.
3. Forme et coefficient de traînée : La forme d'un objet et son coefficient de traînée correspondant sont des facteurs importants. Les formes profilées, comme celles des gouttes de pluie ou des voitures de sport profilées, ont des coefficients de traînée inférieurs à ceux des formes irrégulières ou émoussées. Un coefficient de traînée plus faible signifie moins de résistance du fluide, conduisant à une vitesse terminale plus élevée.
Propriétés du fluide :
1. Densité : La densité du fluide a un impact significatif sur la vitesse terminale. Les fluides plus denses offrent plus de résistance à un objet qui les traverse. Par exemple, un objet atteindra une vitesse terminale inférieure dans l’eau par rapport à l’air car l’eau est plus dense.
2. Viscosité : La viscosité est la résistance d'un fluide à s'écouler. Les fluides à viscosité plus élevée, comme le miel ou le sirop, exercent une plus grande résistance aux objets qui les traversent que les fluides à faible viscosité comme l'eau ou l'air. Par conséquent, la vitesse terminale est plus faible dans les fluides plus visqueux.
En résumé, la vitesse terminale d'un objet dans un fluide dépend de sa masse, de sa section transversale, de sa forme (coefficient de traînée), ainsi que de la densité et de la viscosité du fluide. L'équilibrage de la force gravitationnelle avec la résistance du fluide détermine la vitesse terminale à laquelle l'objet tombe ou se déplace dans le fluide à une vitesse constante.
