Vitesse verticale:
* diminue la vitesse ascendante: La résistance à l'air agit en face du mouvement du projectile, le ralentissant alors qu'il voyage vers le haut. Cela signifie que le projectile atteindra une hauteur maximale plus faible que dans le vide.
* augmente la vitesse vers le bas: Alors que le projectile descend, la résistance à l'air s'oppose toujours à son mouvement, mais maintenant elle agit dans le même sens que la gravité. Cela signifie que le projectile tombera plus rapidement qu'il ne le fera dans le vide, atteignant une vitesse terminale plus élevée.
Vitesse horizontale:
* diminue la vitesse horizontale: La résistance à l'air crée une force qui s'oppose au mouvement horizontal du projectile. Cette force fait ralentir et s'écarter du projectile de son chemin initial.
* affecte la plage: La réduction de la vitesse horizontale a un impact direct sur la plage du projectile (la distance horizontale qu'elle parcourt). Le projectile atterrira plus près du point de lancement que dans le vide.
Facteurs clés influençant la résistance à l'air:
* forme de projectile: Les objets rationalisés éprouvent moins de traînée que les formes irrégulières.
* Taille du projectile: Les objets plus grands éprouvent une plus grande traînée.
* vitesse de projectile: Plus le projectile est rapide, plus la force de traînée est grande.
* densité d'air: Une densité d'air plus élevée (par exemple, à des altitudes plus basses) entraîne une plus grande traînée.
Calcul de la résistance à l'air:
Le calcul de la résistance à l'air est complexe, impliquant souvent la physique avancée et la dynamique des fluides. Cependant, pour les problèmes de mouvement de projectile de base, nous utilisons souvent des approximations:
* traînée linéaire: En supposant que la résistance à l'air est proportionnelle à la vitesse du projectile.
* glisser quadratique: En supposant que la résistance à l'air est proportionnelle au carré de la vitesse du projectile (plus précis pour des vitesses plus élevées).
Remarque importante: Dans de nombreux problèmes de physique d'introduction, la résistance à l'air est négligée pour la simplicité. Cela fournit un bon point de départ pour comprendre le mouvement du projectile, mais dans les scénarios du monde réel, la résistance à l'air est cruciale à considérer pour des prédictions précises.
Exemple:
Considérez une balle lancée horizontalement. Sans résistance à l'air, la balle maintiendrait une vitesse horizontale constante et suivrait une trajectoire parabolique. Cependant, avec la résistance à l'air, la vitesse horizontale de la balle diminue, la faisant se courber vers le bas et se rapprocher du point de lancement.
Conclusion:
La résistance à l'air a un impact significatif sur la vitesse verticale et horizontale d'un projectile. Comprendre ses effets est crucial pour prédire avec précision le mouvement des objets dans les applications du monde réel.
