Définition et conditions de la chute libre

Qu'est-ce que la chute libre ?

Un objet est en chute libre lorsque la seule force qui agit sur lui est son poids. Aucune autre force (frottement de l'air, poussée d'Archimède...) ne doit intervenir. C'est un modèle idéalisé, mais très utile en physique pour comprendre le mouvement des objets qui tombent.

Conditions pour une chute libre réelle

En pratique, on considère qu'un objet est "en chute libre" si :

• il est lâché sans vitesse initiale ou lancé verticalement,
• les frottements de l'air sont négligeables (objet dense, petite vitesse, courte distance),
• on néglige la poussée d'Archimède due à l'air.

Exemple : une bille d'acier lâchée d'un balcon de 3 m tombe quasiment en chute libre. En revanche, une feuille de papier qui voltige n'est pas en chute libre : l'air freine sa descente de manière non négligeable.

Le rôle de l'accélération de la pesanteur g

Dans le champ de pesanteur, tous les objets en chute libre subissent la même accélération, notée g, dirigée vers le bas.

Lieu	Valeur de g (m/s^2)
Surface terrestre	g ~ 9.8
Lune	g ~ 1.6
Mars	g ~ 3.7

Piège classique : croire qu'un objet lourd tombe plus vite qu'un objet léger. En l'absence de frottement, la masse n'intervient pas dans la vitesse de chute : une plume et un marteau tombent à la même vitesse dans le vide (expérience réalisée sur la Lune en 1971).