Comment calculer une hauteur ou profondeur avec la masse d’un objet et le temps de la chute ?

---

---

Comment calculer une hauteur ou profondeur avec la masse d’un objet et le temps de la chute ?

Introduction

Lorsque vous voulez déterminer la hauteur ou la profondeur d’un objet en utilisant sa masse et le temps de chute, vous pouvez utiliser la formule de la hauteur de chute pour les objets en chute libre. Cette formule est basée sur les principes de la physique et permet de calculer la distance parcourue par un objet en chute libre en fonction de sa masse et du temps de chute.

Méthode de calcul

La formule utilisée pour calculer la hauteur ou la profondeur avec la masse d’un objet et le temps de chute est la suivante :

h = (1/2) * g * t^2

où:
h représente la hauteur ou la profondeur de l’objet en mètres
g représente l’accélération gravitationnelle, généralement prise comme étant approximativement égale à 9,8 m/s^2
t est le temps de chute en secondes

Pour utiliser cette formule, vous devez connaître la valeur de l’accélération gravitationnelle et le temps de chute de l’objet en question.

Exemple

Supposons que vous souhaitez calculer la hauteur d’un objet qui tombe pendant 3 secondes et dont la masse est de 2 kg.

En utilisant la formule mentionnée précédemment et en considérant que l’accélération gravitationnelle est de 9,8 m/s^2, nous pouvons calculer la hauteur de l’objet comme suit :

h = (1/2) * 9,8 * (3)^2
= 44,1 m

Dans cet exemple, l’objet aurait une hauteur de chute d’environ 44,1 mètres.

Pourquoi cela fonctionne-t-il ?

Cette formule est basée sur la loi de la gravité et les principes de la cinématique. Lorsqu’un objet tombe en chute libre, il est soumis uniquement à la force gravitationnelle et n’a pas d’autres forces externes agissant sur lui. L’accélération gravitationnelle constante permet de calculer la distance parcourue par l’objet en fonction du temps écoulé depuis le début de la chute.

Quand utiliser cette formule ?

La formule de la hauteur de chute pour les objets en chute libre s’applique lorsque l’objet tombe dans un environnement sans résistance de l’air significative. Elle est donc appropriée pour les objets qui tombent près de la surface de la Terre, où l’effet de la résistance de l’air est négligeable.

Où cette formule est-elle applicable ?

Cette formule est applicable dans les situations où un objet tombe librement près de la surface de la Terre. Cela peut inclure des objets lâchés ou lancés verticalement sans autre force externe significative.

Qui utilise cette formule ?

Cette formule est utilisée par les physiciens, les ingénieurs et les amateurs de sciences pour calculer la hauteur ou la profondeur de différents objets en fonction de leur masse et du temps de chute.

Sources:

[1] « Free Fall – Determining How Fast? and How Far? »
[2] « 2.7 Falling Objects – College Physics: OpenStax »

Veuillez noter que les sources consultées étaient en date du 23 juillet 2023.

:

Determinons la hauteur de hute h