Mécanique
Chute libre
Observez chaque masse tomber au même rythme sous la gravité.
Chute libre — simulation interactive de Mécanique. Observez chaque masse tomber au même rythme sous la gravité. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.
Chute libre
Dans un champ gravitationnel uniforme sans résistance de l'air, tous les objets tombent avec la même accélération g quelle que soit leur masse.
L'idée de Galilée : la masse se simplifie dans F = ma lorsque la seule force est le poids. Des objets légers et lourds lâchés ensemble touchent le sol en même temps dans cette scène idéalisée.
- Déplacement vertical y = y₀ + v₀t + ½gt²
- a = g (pareil pour toutes les masses)
Mémoire d'enquête
Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire
Le brief reprend la page pré-rendue : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.
Question de conduite
Lâchez simultanément une balle légère, moyenne et lourde de la même hauteur. Lequel touche le sol en premier ?
Des pronostics à peser
- La balle la plus lourde tombe plus vite et atterrit en premier.
- Tous les trois tombent au même rythme et atterrissent ensemble.
- La balle la plus légère tombe plus vite et atterrit en premier.
Rôles variables
Ce que vous définissez :
- Messe (kg)
- Temps écoulé (s)
Ce que vous mesurez :
- Vitesse de chute (m/s)
- Élan (kg·m/s)
Comment se déroule l'enquête
- Ouvrez le préréglage de chute libre. Vous devriez voir trois boules de tailles différentes alignées à la même hauteur.
- Fixez la sonde de hauteur à la boule moyenne et confirmez que les trois boules commencent à la même position Y.
- Exécutez la simulation et utilisez le chronomètre/compteur d'images pour chronométrer la chute de chaque balle.
Équation gouvernante
Élan — p = m·v
Même si les trois balles partagent la même vitesse de chute à un moment donné, leur impulsion diffère car l'impulsion évolue avec la masse – c'est pourquoi la balle lourde ferait plus de dégâts à l'impact même si elle ne tombait pas plus vite.
Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre
- Comparez les vitesses de chute des balles légères, moyennes et lourdes en même temps. Que remarquez-vous ?
- À l’aide de vos données, calculez l’accélération (Δvitesse / Δtemps) pour chaque balle. Comment cela se compare-t-il à g = 9.8 m/s² ?
Où cela apparaît au-delà du laboratoire
- Une plume et une boule de bowling larguées dans l’air réel n’atterrissent PAS ensemble. Quelle force, absente de cette simulation idéalisée, provoque cette différence ?
- Les astronautes sur la Lune ont laissé tomber un marteau et une plume et ont atterri ensemble. Expliquez pourquoi la Lune est un meilleur endroit que la Terre pour voir cette démonstration avec des objets réels.
- AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
- IB Physics — A.1 Kinematics
- General High School Physics — Motion & kinematics
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Stored (potential) energy
- Middle School Physical Science — Energy in, energy out
- Lequel touche le sol en premier ?
- Teste la masse
- Capture la chute
- Lis le graphique
- Expliquez vos preuves
Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.
Ouvrir le laboratoire interactif →
Télécharger la fiche de laboratoire →
Chute libre et mouvement parabolique