Lorsque on jette deux objets de poids différents d'une même hauteur...?

Question

Lorsque on jette deux objets de poids différents d'une meme hauteur, pourquoi arrivent t'ils en meme temps sur le sol ? Alors que plus un objet est lourds plus il est attirer par la terre rapidement non ? n'est ce pas ca ?

Answer 1

Si je me souviens bien, c'est Gallilée qui en avait fait la démonstration. Deux objets de poids différents arrivent en même temps sur le sol si ils sont lâchés de la même hauteur. Si vous prenez une feuille de papier, il faut en faire une boulette et vous verrez qu'elle arrive bien au même instant.

Answer 2

oui tu as raison mais plus un objet est lourd et plus il a de l'inertie et a du mal à se déplacer. Les deux phénomènes se compensent. Dans les équations de la mécanique classique du mouvement, cette conséquence apparait dans le fait que ces équations ne dépendent pas de la masse de l'objet. Il faudra vérifier quelque chose cependant, c'est que masse inertielle et masse gravitationelle soit égales (principe d'équivalence)

Answer 3

En effet, dans un modèle parfait, deux corps de masses différentes atteignent le sol absolument en même temps.
Qu'est-ce qu'un modèle parfait? C'est un lieu qui est tel que la chute de ces corps soit libre, c'est-à-dire qu'il n'y ait qu'une et une seule force qui s'applique sur ces objets : la force poids, c'est-à-dire la force de gravitation, autrement appelée force d'attraction de la Terre sur l'objet. Il ne faudrait donc en théorie aucune molécule d'air (pour éviter les frottements).
Pendant les études (et cela s'apprend en Terminale Scientifique et non en 4ème), on apprend à établir (puis à résoudre) des équations différentielles : ce sont des équations où l'inconnue est une fonction du temps. Cette fonction peut être la position de l'objet par rapport à un autre, sa vitesse, ou son accélération, sachant que ces trois notions sont mathématiquement liées (elles sont chacune la fonction dérivée de la précédente).
Je reprends mon raisonnement : on suppose la chute libre, donc seule la force poids agit. Or Newton a dit "dans un référentiel galiléen (la Terre est un référentiel galiléen sur des expériences brèves), la somme vectorielle des forces extérieures appliquées à un solide est égale au produit de la masse de ce solide par son vecteur accélération". Or on sait que la force poids est le produit de l'accélération de la pesanteur (environ 9.87 mètres par seconde, par seconde, ou mètre par seconde carrée; elle dépend de la planète envisagée) par la masse du solide.
Donc la masse du solide fois l'accélération de celui-ci est égale à la masse du solide fois l'accélération de la pesanteur. La masse de l'objet étant non nulle, l'accélération de l'objet est égale à l'accélération de la pesanteur. Donc quelque soit la masse du solide, son accélération est constante. Donc quelque soit la masse du solide, sa vitesse et sa position est la même pour chaque date, parce que les deux solides ont les même conditions initiales (lâchés à une même hauteur, sans vitesse initiale), donc ils arriveront en même temps au sol!

Answer 4

En effet la force gravitationnelle qui s'exerce sur un objet est proportionnelle à sa masse m. Ainsi cette force F vaut F=m*g. Cependant pour trouver l'équation du mouvement on utilise la loi de Newton qui dit que m*a=Sommes des Force, avec a l'accélération de l'objet.
Dans le cas d'une chute libre on a donc m*a=m*g. D'ou on peut simplifier par m de chaque côté. On obtient alors a=g. Et g est une constante. D'ou pour n'importe quel objet, quelque soit son poids son accélération dans le champ de pesanteur vaudra toujours g quand il est en chute libre. On est déduit alors très vite que la trajectoire de l'objet vaut z=1/2*g*t² (sans vitesse initiale).
Tu vois que cette loi ne dépend pas dépend pas de la masse (car l'accélération non plus). Ainsi 2 objets de poids différents, et si l'on néglige les forces de frottements, mettre le même temps à arriver sur le sol.

Answer 5

La force d'attraction est proportionnelle à la masse et la quantité de mouvement également. Cela explique donc que la vitesse acquise par ces objets est indépendante de la masse: pour un objet deux fois plus lourd, il faut une force deux fois plus grande pour lui faire atteindre une vitesse donnée et c'est précisément le cas.

Answer 6

Et encore, toutes ses hypothèses ne sont valables qu'à la surface de la Terre! Plus on s'en éloigne, plus la masse diminue, jusqu'à arriver en apesanteur!
Le phénomène est identique au centre de la Terre!....

Answer 7

Je redis ce que d'autres ont dit mais autrement :
le temps de chute de deux objets de masses quelconques mais de résistance à l'air comparables (ne compare pas une plaque d'1kg d'1 mètre carré lâchée à plat avec une bille de plomb de 2 kg) est
t = racine carrée de (2 fois la hauteur de chute / constante de gravitation). Comme tu vois ça ne dépend pas de la masse.
Exemple tu tombes de 10 mètres de haut, ça devrait te prendre 1,4 seconde.
Le truc dont tu dois te souvenir, c'est que tout objet est accéléré vers le centre de la Terre avec la même intensité, quelle que soit sa masse.

Answer 8

ces deux objets n'arrivent pas au même moment a la terre suite a la résistance de l'air.Cette hypothèse est vraie dans le vide mais pas dans l'air car la chute est proportionelle a la masse et au carre de la vitesse.

Answer 9

Fais attention, il y a un gros ramassis de c... énoncé dans un certain nombre de réponses précédentes.

S'il vous plaît, ne répondez que si vous vous y connaissez un tant soit peu en physique, vous allez l'embrouiller avec toutes ces bêtises.

Tout ce que je peux te dire, et qui a du être dit par une ou deux personne seulement, c'est que, en effet si on pose l'équation (basée sur la conservation de l'énergie) on va arriver à un résultat où la masse (et non le poids, fais attention aux termes choisis) n'entrera pas en considération. La vitesse ne dépendra que de la force de gravitation terrestre (g).

Pour ce qui est de l'impression qu'ont les gens qu'un objet plus léger va tomber moins vite, c'est tout simplement du au fait que souvent, ces objets plus légers auront une forme différente et auront plus de frottement avec l'air, et donc, tomberont moins vite. Comme cela a été dit, si on fait l'expérience dans le vide, tous les objets (par exemple une plume et une bille de plomb) arriveront en même temps. Et si on fait l'expérience avec deux objets offrant la même résistance à l'air et qu'on ne fait pas l'expérience dans le vide, on aura également le même résultat.

Answer 10

les deux objets attendront le sol en meme temps, mais il faut preciser que ces deux objets doivent avoir la meme forme, c'est à dire la meme resistance à l'air et au frottement! en gros vous prenez deux pots identique, l'un vide l'autre plein, et il tomberont en meme temps