Question simple?!
Réponse : ça dépend!
Dans un fluide : Force de trainée
En fait, ça dépend s'il y a un fluide (liquide ou gaz) qui peut exercer une force de traînée sur les objets. Puisque la force de traînée dépend, entre autres, de la surface de l'objet en mouvement, un plus grand objet subira une plus grande force de trainée qui s'oppose à la direction de la vitesse de l'objet.
Force gravitationnelle
Tous les objets s'attirent. La Terre tire sur les objets avec la même force que ceux-ci tirent sur la Terre. Puisque la Terre a une grande masse, en vertue de la 2e loi de Newton (F = m a), son accélération est negligeable (tant les objets ont un masse négligeable par rapport à la Terre, ce qui est le cas pour les objets qu'on lance dans les airs!) Puisque les objets projetés ont une masse petite, la force gravitationnelle crée une grande accélération. La force gravitationnelle subie par un objet peut être nommée poids d'un objet. Plus grand est son poids, plus grand est sa masse. Cette relation est directement linéaire :
Accélération de chute - Avec traînée
Appliquons la deuxième loi de Newton lorsqu'un objet subit la force gravitationnelle ainsi qu'une force de trainée due au fluide dans lequel il se trouve lors de sa chute :
L'accélération de l'objet diminue plus que la force de trainée est grande par rapport à la masse.
2 objets de même forme, de masse différente :
Puisque les deux subissent la même force de trainée, celui qui a la plus grande masse subira la plus grande force résultante et donc aura la plus grande accélération.
Ballon VS Boulet :
Ballon VS Boulet :
2 objets de même masse, de forme différente
L'objet avec la plus petite forme aura la plus grande accélération
2 objets de forme et masse différentes
C'est le rapport :
qui influence l'accélération en chute libre. Donc si les deux objets ont le même rapport, ils auront la même accélération, même s'ils n'ont pas la même forme ni la même masse.
Cuisinière VS oreiller, rapport FT/m différent
Voiture VS roue, rapport FT/m similaire
Accélération de chute - Sans traînée
Appliquons la deuxième loi de Newton lorsqu'un objet subit uniquement son poids comme force résultante :
Peu importe la masse de l'objet, celui-ci subira toujours la même accélération en chute libre lorsqu'il n'y a pas d'autre force que la force gravitationnelle.
C'est ce qu'on peut vérifier en l'absence d'atmosphère, soit sur la Lune, soit dans une environnement sous vide.
Sur la Lune, mission Apollo 15, 1971
Environnement sous vide :
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