PRÉNOM ET NOM
Physique Mécanique
203-NYA-05, gr. 02001

CHUTE LIBRE

Travail présenté à
M. prénom du prof, NOM DU PROF

Département de physique
Cégep Limoilou – Campus de Québec
Le 25 novembre 2012

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INTRODUCTION
Le 14 octobre 2012, l’Autrichien Felix Baumgartner a sauté d’une capsule flottant à 39 km d’altitude. Son but était de dépasser la vitesse du son, ce qu’il fit après un peu moins de 40 secondes de chute libre! Comment cela est-il possible? C’est à cette question que cette expérience tentera de répondre. Plus précisément, elle vise à vérifier que la chute libre est un mouvement uniformément accéléré et à déterminer la valeur de l’accélération gravitationnelle terrestre.

CADRE THÉORIQUE ET MÉTHODOLOGIE
Théorie
Il est généralement admis en science que si l’on fait abstraction de la résistance de l’air, la gravité terrestre transmet à un objet une accélération constante vers le sol de 9,81 m/s2 et ce, peu importe la masse de l’objet qui tombe. La chute libre serait donc un exemple de mouvement rectiligne uniformément accéléré (MRUA).
Pour un MRUA, le graphique de la position en fonction du temps donne une parabole. Celui de la vitesse en fonction du temps donne une droite dont la pente est égale à l’accélération. position vitesse

C
C

B
A

B
A
temps

temps

La position d’un objet est une mesure directe, mais pas la vitesse. En fait, la vitesse instantanée à un moment précis est égale à la pente de la tangente à la courbe sur le graphique de la position en fonction du temps. En théorie, cette pente est calculée en considérant un intervalle de temps infiniment petit. En pratique, l’intervalle de temps considéré doit être fini, ce qui est une source potentielle d’erreur. Or, s’il s’agit bien d’un MRUA, la vitesse varie linéairement avec le temps, de sorte que la vitesse moyenne sur un intervalle de temps donné est exactement égale à la vitesse instantanée au centre de cet intervalle, et ce peu importe la grandeur de l’intervalle considéré. Pour un MRUA, il