Comprendre la chute libre

Les équations horaires de la chute libre

Le mouvement rectiligne uniformément accéléré

En chute libre, l'accélération est constante et égale à g (environ 9.8 m/s^2), dirigée vers le bas. Le mouvement est donc rectiligne uniformément accéléré (MRUA).

Les trois équations horaires

On choisit un axe vertical orienté vers le bas, origine au point de départ, avec v0 la vitesse initiale (souvent nulle si l'objet est simplement lâché).

  • Accélération : a(t) = g
  • Vitesse : v(t) = g*t + v0
  • Position : y(t) = (1/2)gt^2 + v0*t

Exemple : une bille lâchée sans vitesse initiale (v0 = 0) depuis une tour. Après t = 2 s : v = 9.8 * 2 = 19.6 m/s, et y = 0.5 * 9.8 * 2^2 = 19.6 m.

Tableau récapitulatif

Grandeur Formule Unité
Accélération a = g m/s^2
Vitesse v(t) = g*t + v0 m/s
Position y(t) = (1/2)gt^2 + v0*t m

Piège à éviter

Ne pas confondre la vitesse (v, en m/s) et la distance parcourue (y, en m) : la vitesse croît linéairement avec le temps, alors que la distance croît avec le carré du temps. Un objet qui tombe deux fois plus longtemps ne parcourt pas deux fois plus de distance, mais quatre fois plus !