La chute des corps


Enigme 1
On lâche en même temps sur la Lune une plume et un marteau. Lequel arrive le premier au sol ?
La plume
Le marteau
Les 2 en même temps
Dans le vide ils ne tombent pas.
La réponse était : les 2 en même temps.

Cela peut vous paraître surprenant mais vous verrez que ça ne l'est pas tant que ça en réfléchissant un peu.

Tout d'abord, il faut se rappeler que, depuis Aristote au 3ème siècle avant notre ère, on croyait que la vitesse à laquelle tombait un objet en chute libre dépendait de sa masse : une plume ne tombe-t-elle pas sur la Terre beaucoup plus lentement qu'une bille en acier ou un marteau ? Aristote déclarait notamment qu'une boule de fer aura parcouru une distance 100 fois plus grande qu'une boule de fer de masse 100 fois inférieure.

C'est ce qu'on crut jusqu'à Galilée. L'expérience Galliléesuivante lui permit alors de contester la théorie d'Aristote : natif de Pise, il jète 2 boules de fer dont l'une a une masse 100 fois supérieure que l'autre et il s'aperçoit que les 2 boules atterrissent quasiment en même temps, il ne perçoit qu'un décalage d'environ 2 doigts bien loin des différences prévues par la théorie d'Aristote. Il explique alors que les décalages observés sont dus non pas à la masse des objets mais à la résistance de l'air. Dans le vide Galilée propose que tous les objets tomberaient à la même vitesse.
Son élève Torricelli réalisa, après sa mort, l'expérience dans un tube dans lequel on avait aspiré l'air : la chute d' une pomme et d' une plume est alors en tous points identiques, en accord avec ce qu'avait énoncé Galilée durant son vivant..

Tout cela est finalement très logique : imaginons deux parachutistes de 80 kg chacun qui se jettent d'un avion en se tenant la main : on peut alors considérer qu'il ne forme qu'un seul "objet" de masse 160 kg. Si, pendant leur chute, ils arrêtent de se tenir, cela signifie-t-il qu'ils vont alors tomber plus lentement puisque chacun ne représente plus qu'un "objet de masse 80 kg ? Bien sur que non : cela signifie donc que la vitesse de chute d'un corps ne dépend pas de sa masse.

Vous pouvez télécharger la vidéo preuve de l'expérience réalisée sur la Lune (attention c'est un fichier vidéo .mov de plus de 8 Mo avec une définition qui permet de visualiser correctement la plume et le marteau)

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