Laisse tomber !

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Dans les cours d’introduction à la mécanique classique, c’est un principe de base et pourtant cela n’est pas aussi intuitif que cela.

Deux objets, quels qu’ils soient, tombent à la même vitesse et atteignent le sol au même moment si et seulement si l’influence de l’air est négligeable.

C’est ce que Galilée énonce au début des années 1600 alors qu’il étudie la chute des corps. Cette conclusion est difficile à atteindre à cette époque car il n’existe aucun moyen de réaliser des chutes d’objets en l’absence d’air. Grâces à de nombreuses expériences, des observations et son raisonnement il parvient à formuler cette vérité contre-intuitive.

Il explique d’ailleurs par l’absurde que la chute ne peut pas dépendre de la masse :

Si la vitesse de chute dépend de la masse des objets, alors un paradoxe se crée. Prenons une pierre qui tombe rapidement car elle est lourde. Prenons également un petit caillou léger qui tombe lentement car il est léger. Si on attache la pierre et le caillou ensemble, alors, ils forment un système plus lourd et ils tombent ensemble plus rapidement que la pierre seule.

On peut y penser autrement. Sachant que le caillou est plus lent que la pierre, alors lorsqu’ils sont attachés, le caillou ralentirai la chute de la pierre.

Cela amène donc à penser qu’un système pourrait à la fois aller plus vite et moins vite que la pierre, ce qui est impossible.

Ce raisonnement par l’absurde fait par Galilée illustre le fait qu’il est impossible que la masse soit source de la vitesse de chute. (Exemple similaire dans la vidéo avec des parachutistes).

Son raisonnement est d’autant plus impressionnant qu’à cette époque, la notion de vitesse et d’accélération n’existait pas ! Mais ceci est le sujet d’un autre article (à venir dans la semaine du 28 octobre 2013).

Sources

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