Calculateur de chute libre
Trouvez combien de temps un objet tombe et sa vitesse à l'impact sous gravité constante.
Entrez vos valeurs
Sommaire
Guide complet de la chute libre
La chute libre décrit un mouvement sous gravité seule, sans traînée. Modèle de base pour outils lâchés, sauts en parachute avant vitesse terminale et cinématique introductive.
Hypothèses
- L'accélération g est constante près de la surface terrestre.
- La résistance de l'air est ignorée (valable pour chutes courtes ou objets denses).
- La vitesse initiale peut être nulle ou dirigée vers le haut ou le bas.
Liens labo et classe
Associez les résultats à des diagrammes de corps libres, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur. Si l'écart dépasse 10 %, revoyez les hypothèses (g constante, pas de traînée).
Analyse dimensionnelle
Chaque terme d'une équation doit avoir des unités compatibles. Multipliez par des facteurs de conversion entre mph et m/s ou ch et watts.
Vérifications graphiques
Tracez vitesse en fonction du temps pour accélération constante. La pente doit correspondre à g en chute libre.
Unités SI et chiffres significatifs
Les calculateurs physiques fonctionnent mieux avec unités SI ou alternatives clairement étiquetées. Gardez au moins deux chiffres significatifs en cours ; l'ingénierie peut exiger plus de précision et d'incertitude.
- Vérifiez que le temps est en secondes et la longueur en mètres avec m/s².
- Très grands ou petits nombres peuvent être saisis en notation scientifique si le navigateur le permet.
- Comparez les résultats avec une deuxième méthode lors de révisions d'examens.
Élèves
Montrez le travail sur papier, puis confirmez avec cet outil.
Amateurs
Vérifications rapides avant de construire des prototypes.
Enseignants
Générer des nombres d'exemple pour les feuilles.
Foire aux questions
Quelle est la précision de ce calculateur en ligne ?
Les résultats suivent les formules standard des manuels et guides du métier. Vérifiez toujours les projets critiques avec un professionnel agréé ou des mesures sur site.
Puis-je réutiliser mes saisies ?
Après envoi du formulaire, vos valeurs restent dans les champs pour ajuster une saisie et recalculer rapidement.
Quelles unités dois-je utiliser ?
Utilisez les sélecteurs d'unités lorsqu'ils sont disponibles et restez cohérent dans un même calcul. Le serveur convertit les mesures avant d'appliquer les formules.
Sécurité et avertissement
Cette page est à titre informatif et de planification. Normes de construction, décisions médicales et validations techniques exigent des experts qualifiés.
Le principe de Galilée : tous les objets tombent avec la même accélération dans le vide, base de ces résultats. En physique introductive, traitez g comme constant sur la distance de chute.
Formules cinématiques
h = v₀t + ½gt²
v = v₀ + gt
v² = v₀² + 2gh
Ce calculateur résout le temps de chute positif via la forme quadratique de l'équation de hauteur quand un objet part de h et arrive à y = 0.
Variables en un coup d'œil
| Symbole | Signification | Unité typique |
|---|---|---|
| x | Saisie que vous fournissez | Comme indiqué dans le formulaire |
| y | Résultat calculé | Affiché dans les cartes de résultats |
Remplacez par vos mesures dans l'encadré formule ci-dessus, puis comparez avec le résultat du calculateur pour vérifier votre calcul manuel.
Comment calculer une chute libre
- 1Mesurez la hauteur verticale en mètres du lâcher à l'impact.
- 2Définissez l'accélération gravitationnelle (9,81 m/s² sur Terre).
- 3Saisissez la vitesse verticale initiale si l'objet est lancé.
- 4Lisez temps de chute et vitesse d'impact sur les cartes de résultats.
Conseils de pro
- Arrondissez seulement à la fin pour éviter l'accumulation d'erreurs d'arrondi.
- Notez les valeurs intermédiaires lors de la vérification de vos exercices.
- Si une erreur s'affiche, lisez le message et corrigez d'abord le champ indiqué.
Erreurs courantes
- Mélanger des systèmes d'unités sans conversion.
- Utiliser des valeurs négatives là où le modèle attend des dimensions positives.
- Oublier des champs optionnels qui changent le mode de calcul.
Exemple de calcul pas à pas
Une clé tombe de 1,5 m d'une échelle avec v0 = 0 et g = 9,81 m/s². t = sqrt(2h/g) ≈ 0,55 s et v = gt ≈ 5,4 m/s. Saisissez les mêmes valeurs pour confirmer.
Types de scénarios de chute libre
Chute depuis le repos
v₀ = 0. Temps t = √(2h/g).
Lancer vers le haut
Un v₀ négatif ajoute du temps de suspension avant la descente.
Lancer vers le bas
Un v₀ positif réduit le temps jusqu'au sol.
Autres planètes
Changez g pour comparer les temps de chute sur la Lune ou Mars.
Choisir le bon scénario
Rapprochez votre projet réel ou votre montage de labo du type le plus proche ci-dessus, puis ajustez espacement, facteur de chute ou gravité selon vos conditions.
Exemples pratiques
h = 20 m, g = 9,81, v₀ = 0 → t ≈ 2,02 s, v ≈ 19,8 m/s.
h = 45 m depuis un pont, lâché → environ 3,03 s sans traînée.
Même hauteur sur la Lune (g ≈ 1,62) → t ≈ 7,45 s, impact bien plus doux dans le vide.
Exercices sur feuille de travail
Modifiez une saisie à la fois et anticipez l'effet sur le résultat avant de cliquer sur Calculer. Cela développe l'intuition plus vite que mémoriser les formules seules.
Liste de contrôle avant de faire confiance à un chiffre
- Les unités correspondent à la formule.
- Les entrées sont positives lorsque requis.
- L'ordre de grandeur du résultat est physiquement cohérent.
Planification connexe
Utilisez les liens de la barre latérale pour accéder aux calculateurs complémentaires de la même catégorie.
Comparez Terre et Lune pour la même hauteur pour voir comment g dépend de la masse planétaire.
Exemple 4 : lancer vers le haut
Hauteur 10 m, v0 = -5 m/s (lancé vers le haut) augmente le temps de suspension vs chute depuis le repos. Utilisez le formulaire pour la racine positive du temps de chute.
Extension : résistance de l'air
Les chutes réelles approchent la vitesse terminale quand la traînée égale le poids. Objets lourds sur courtes hauteurs : ignorer l'air est raisonnable ; légers ou longues chutes : temps mesurés dépassent ce modèle.