Module de 2sd

Record du monde de chute libre

Chute libre : record du monde 14-10-2012

Chute libre : record du monde 14-10-2012

Le parachutiste Felix Baumgartner a passé le mur du son en chute libre dimanche 14 octobre 2012. Il s'est élancé de sa capsule attachée à un ballon d'hélium de 39 000 mètres d'altitude.

En supposant que l'objet n'est soumis qu'à la pesanteur (pas de résistance due au vent par exemple), si un objet ponctuel P est lâché d'un point de hauteur h sans vitesse initiale et si l'axe des z est orienté vers le haut, alors on a :

  • son accélération est : (accélération de la pesanteur)

  • sa vitesse est :

  • sa hauteur est :

Question

Donner le taux de variation de la fonction hauteur entre les différents instants du tableau ci-dessous (2ER14 à remplir):

fongen14

Que constatez-vous ?

Solution

tableau complété :

fongen15

Le taux de variation est négatif : normal, il traduit la perte d'altitude du parachutiste.

Au fur et à mesure que le temps passe, le parachutiste perd de plus en plus d'altitude en 1 seconde écoulée : le taux de variation n'est pas constant.

Question

Tracer la courbe à la calculatrice et faire un graphe en donnant son allure.

Solution

fongen16

La courbe forme ce que l'on appelle une parabole (symétrie par rapport à un axe vertical, maximum ici)

Question

Que peut-on dire du taux de variation de l'accélération du parachutiste ?

Solution

L'accélération étant constante, le taux de variation de l'accélération est donc nul.

Question

Que peut-on dire du taux de variation de la vitesse de chute du parachutiste ?

Indice

on peut créer un tableau identique à la première question pour voir si l'on peut émettre une conjecture...

fongen17

Solution

fongen18

Le taux de variation de la vitesse semble constant : il est égal à l'accélération. C'est normal puisque l'accélération traduit bien une variation de vitesse par unité de temps.

Complément

Montrer que le taux de variation d'une fonction du type est toujours constant.

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