Un corps qui tombe librement est un objet qui se déplace sous la seule influence de la gravité. Cela signifie que la résistance à l'air est négligeable et que la seule force agissant sur l'objet est la force de gravité.
Voici une ventilation du mouvement d'un corps qui tombe librement:
1. Accélération uniforme:
* Accélération due à la gravité (G): Le champ gravitationnel de la Terre exerce une accélération constante sur tous les objets près de sa surface. Cette accélération est d'environ 9,8 m / s², dirigée vers le bas.
* Accélération constante: L'accélération due à la gravité reste constante tout au long de la chute. Cela implique que la vitesse de l'objet augmente à un rythme constant.
2. Vitesse:
* vitesse initiale (v₀): La vitesse de l'objet au début de sa chute. Cela peut être nul si l'objet est supprimé du repos, ou si il peut avoir une valeur non nulle si l'objet est lancé vers le bas ou vers le haut.
* vitesse finale (v): La vitesse de l'objet à tout moment pendant sa chute. Ceci est déterminé par la vitesse initiale et le temps écoulé.
* Relation entre la vitesse, l'accélération et le temps: La vitesse finale (v) peut être calculée en utilisant l'équation suivante:
V =V₀ + GT
où:
* v₀ est la vitesse initiale
* g est l'accélération due à la gravité
* t est le temps écoulé
3. Déplacement:
* déplacement: Le changement de position de l'objet pendant sa chute. Il est mesuré de la position initiale à la position finale.
* Relation entre le déplacement, la vitesse initiale, le temps et l'accélération: Le déplacement (ΔY) peut être calculé en utilisant l'équation suivante:
Δy =v₀t + (1/2) gt²
où:
* v₀ est la vitesse initiale
* g est l'accélération due à la gravité
* t est le temps écoulé
4. Équations de mouvement:
Voici les quatre équations fondamentales de mouvement pour un corps en chute libre:
* v =v₀ + gt
* Δy =v₀t + (1/2) gt²
* v² =v₀² + 2gΔy
* Δy =(v + v₀) t / 2
5. Résistance à l'air:
En réalité, la résistance à l'air joue un rôle important dans le mouvement de la chute d'objets. À mesure qu'un objet tombe, il subit une force ascendante due à la résistance à l'air. Cette force augmente avec la vitesse de l'objet.
* vitesse terminale: Finalement, la force de la résistance à l'air égalera la force de gravité. À ce stade, l'objet cesse d'accélérer et atteint une vitesse constante appelée vitesse terminale.
Conclusion:
Comprendre le mouvement d'un corps en chute libre est fondamental pour comprendre la mécanique classique. Ces équations fournissent un cadre pour prédire et analyser le mouvement des objets dans un champ gravitationnel. Cependant, il est crucial de se souvenir des limites de ces équations et de considérer l'influence de la résistance à l'air dans les scénarios du monde réel.
