Boule de bowling et plume tombent bien à la même vitesse, la preuve en vidéo !

Boulde bowling plume chute libre

On ne vous apprend rien en vous disant qu'une boule de bowling et une plume tombent exactement à la même vitesse, et atteignent de fait le sol en même temps. En chute libre, la masse de l'objet n'intervient pas. Aucune surprise donc à voir cette expérience en vidéo, semble-t-il. Et pourtant...

Il ne s’agit pas d’une vidéo amateur où un petit garçon lâcherait sa boule de bowling et une plume. Ici, on découvre Brian Cox, un physicien britannique, en visite au « Space Power Facility » de la NASA dans l’Ohio. Cet impressionnant complexe possède entre autre la plus grande chambre à vide du monde, et pour cause, l’installation est capable d’aspirer quelques 30 tonnes d’air.

L’idée, vous l’aurez probablement compris, est de supprimer tout frottement induit par l’air et de reproduire les conditions de l’Espace. Et le résultat,  dans la vidéo ci-dessous, est assez impressionnant !

Certes, ce n’est pas aussi cool que de voir ce genre d’expérience effectuée sur la Lune, mais tout de même…

Tags :Via :Gizmodo
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  1. « On ne vous apprend rien en vous disant qu’une boule de bowling et une plume tombent exactement à la même vitesse, et atteignent de fait le sol en même temps. »
    Euh, ah bon ? Et la gravité, ça te parle ? ^^’
    D’ailleurs, je me demande si tu as regardé la vidéo que tu postes …

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    1. Votre remarque n’est pas dénuée de sens, bien que le référentiel atmosphèrique est plus important que la gravité dans cette démonstration…
      Celle-ci reproduit les conditions que l’on trouve dans l’espace. pour simplifier : si on lache ces 2 objets dans l’espace, la gravitation va leur donner une direction, certes, mais le réferentiel de l’espace (vide) induit que ces 2 objets « tombent » à la même vitesse.

      Tout ça ne fait que confirmer la théorie de la relativité générale émise par Einstein.

      1. Certes, mais j’ai pourtant bien cité le passage qui me fait tiquer.
        Tout comme le titre qui parait bien accrocheur puisque la plupart des gens ont dû se dire « WTF ?! » en le lisant.
        Simplement parce que le commun des mortels prend de base, le référentiel dans lequel il se trouve, c’est à dire en condition de pression atmosphérique normale. Et quand il sort de ce référentiel, ben il le précise :)

        1. Sauf que ici les 2 experiences ont été faite dans le même référentiel: le referenciel terrestre 😉
          et meme dans la vie de tous les jours ce n’est pas tant la masse qui compte mais la forme de l’objet

        2. Les gens qui se sont dit WTF sont uniquement ceux qui ne connaissent rein à la physique (qui n’ont pas le niveau terminale). Les objets quels qu’ils soient tombent à la même vitesse lorsqu’il n’y a pas de frottements(dans le vide). S’ils avaient fait la même expérience avec une bille de 10 grammes et une balle de 1kg, ils n’auraient même pas eu besoin de faire le vide pour observer qu’ils atterrissent en même temps puisque les frottements auraient été quasi eaux pour 2 objets sphériques…

          PS pour Mr D pas besoin de Einstein et de relativité générale, ces observations confirment simplement les lois de newton: v=racine(2*g*z0), g étant la constante gravitationnelle et z0 l’altitude initiale.

    2. Encore plus simple : Quizz -> Est-ce que le fait d’aspirer l’air contenue dans cette pièce annule la force gravitationnelle ? ………… non donc la gravitation n’entre même pas en ligne de compte……

    3. Hum , j’suis un brèle en physique, mais bref c’est juste une question de frottement . Chaque particule étant attirée par une autre (ici particule de la terre versus particule des plumes et de la boule) vont subir la même force. La terre est attirée par les plumes tout autant (en intensité) que les plumes sont attirée par elle. Mais bon,il y a une différence de masse qui fait que la terre bouge pas trop selon notre référentiel terre(ce qui serai différent si on prend le référentiel plumes^^). Bref, le frottement lui agit sur les deux objets mais d’intensité différente selon la forme de l’objet (à masse égale genre position de schuss ou pas quand nous pratiquons ce sport)
      Mais si qqun est plus à même d’expliquer plus finement et/ou clairement et/ou simplement il est le bienvenu. :-)
      Après moi,

      Jean-C. Rie Hun

    4. Non, ce n’est pas une question de référentiel.
      Le fait que à pression atmosphérique, la boule de bowling et que la plume ne tombent pas à la même vitesse est dût aux forces de frottement.

      Donc, si tu enlève ces forces de frottements, que tu sois sur Terre ou sur la Lune, les deux tomberons à la même vitesse !!!

      L’accélération (l’accélération du à l’apesanteur est de 9.80 m/s^2 sur Terre) est la même, et aucune autre force est opposé : les deux accélère de la même façon, et garderons la même vitesse, si aucune autre force ne s’y oppose.

  2. Roh les com !

    1) La gravité est une force (une accélération si vous préférez) et a exactement le même effet sur tous les corps. Plume ou plomb (ou boule de bowling) sont accélérés de la même façon puisque c’est exactement la même force qui agit sur eux. La masse de ces corps n’intervient qu’au niveau énergétique (énergie potentielle).
    Seule la résistance de l’air fait qu’en conditions normales, la plume tombera moins vite (elle est plus sensible aux frottements).

    2) On parle de référentiel pour déterminer l’origine d’un repère … pas pour définir un environnement (le vide, l’espace ou la chambre de votre copine). Ainsi on peut tout à fait être dans un référentiel terrestre tout en étant dans l’espace … l’origine du repère étant dans ce cas le centre de la terre.
    http://www.physique-chimie-lycee.fr/cours-seconde-physique/sp01_2-referentiel.html

    3) La Théorie de la Relativité Générale d’Einstein ne parle pas vraiment de ça (c’est une théorie qui vise à rassembler les trois domaines de la physique : macroscopique (newtonienne), microscopique (quantique) et Électromagnétique (ondulatoire) ) … ici, on fait plutôt référence à la Théorie de la Gravitation Universelle de Newton.
    C’est d’ailleurs lui qui a émit le principe selon les corps « tombaient » tous à la même vitesse quand ils n’étaient pas soumis aux frottement de l’air (dans le vide quoi).

    Enfin pour ceux qui ont suivi un peu les cours de physique au Lycée (il me semble pourtant que c’est un TP de Seconde), on fait l’expérience du tube à vide en TP.
    C’est un tube d’un mètre environ dans lequel on place une bille en acier et une petite plume … on fait le vide partiel dans le tube à l’aide d’une pompe et on « renverse » le tube … la plume et la bille parcourent la longueur du tube exactement à la même vitesse.

    1. Merci pour le com’ mais ça fait une semaine que je bouffe du Einstein à tout les repas : son principe de relativité générale parle bien de gravitation !!
      -> « La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation, c’est-à-dire qu’elle décrit l’influence sur le mouvement des astres de la présence de matière et, plus généralement d’énergie, en tenant compte des principes de la relativité restreinte »

      1. Oui oui … ça parle entre autre de la gravitation mais ça ne se limite pas à ça.
        Le but de sa théorie était d’établir une loi ou un ensemble de lois qui puisse s’appliquer à n’importe quel domaine de la physique sans avoir à tout redéfinir.
        Une équation qui, quelque soit le domaine d’étude (macroscopique, microscopique ou énergétique) puisse s’appliquer directement tout en donnant des résultats corrects.

        C’est bien le problème aujourd’hui avec ces 3 « modèles », c’est que les lois newtoniennes sont inapplicables aux particules élémentaires ou aux ondes … et idem, les lois de la physique quantique sont inapplicables aux objets composés de plusieurs millions de molécules (enfin de ce côté là ça peut encore bouger).

        1. Unifier ces théories, c’est comme si on voulait programmer un logiciel dessinant un miroir sur l’écran (reflétant ce qu’il y a devant), ou encore, un programme pliant en deux un composant mémoire de l’ordinateur sur lequel il tourne : c’est illusoire.
          Les particules élémentaires et les ondes ne sont pas des phénomènes matériels, mais des artefacts d’un univers plus large qui « signifie » le monde dans lequel nous évoluons, un peu comme une manifestation du logiciel mettant à jour les valeurs des cellules d’un tableur avec de nombreuses références circulaires : il tournerait en rond sans arrêt, et on aurait des « ondes perpétuelles » de changements, se propageant de proche en proche à la vitesse perçue de la lumière (soit un cycle de mise à jour), dans les valeurs. Ce n’est surement pas une machine de Turing qui nous donne notre matérialité, mais on commence à comprendre que la localité est un leurre, et qu’il vaut mieux penser aux cellules d’une grande feuille de calcul Excel quand on pense aux particules élémentaires de notre univers.

        2. Après m’être relu, je précise que même si l’unification est illusoire, mieux préciser les relations qu’il peut y avoir entre ces deux « physiques » est tout de même possible : mais malgré tout, évoluant dans le milieu signifié, sauf cheat code laissé par le concepteur (une sorte de « BIOS de l’univers » ou une télécommande programmée spécialement pour que super mario puisse overclocker son thread perso …), je ne vois pas comment on va pouvoir agir dans le milieu signifiant (pour fabriquer un ordinateur quantique par exemple, ou se déplacer plus vite que la lumière, etc).

    2. Ouais mais après avoir prouve sa théorie, Einstein s’est appliqué à démontrer que la théorie quantique était fausse alors qu’il l’a lui même prouvé 😉
      Et aujourd’hui des chercheurs ont pu découvrir l’équation mettant en relation parfaite la théorie quantique et la relativité général ^^

      Bref c’était juste une précision sans trop de lien avec le sujet de l’article :)

    3. La force de gravité n’est pas du tout la même pour tout corps, elle dépend bel et bien de la masse!
      Ce qui ne dépend pas de la masse est l’accélération gravitationnel:
      Pour une force donné, l’accélération est plus faible pour une masse plus grande.
      Ainsi, l’augmentation de l’accélération du la force gravitationnel est compenser par ce principe.
      C’est la relation fondamental de la dynamique de Newton

  3. Plus simplement chute air = frottement donc élément perturbant la chute des objets. Les deux objets n’ayant pas la même densité l’un est plus entravé que l’autre.
    Chute – air = 0 frottement , les deux objets chute de manière totalement libre.

  4. ouverture d’une petite parenthèse entre tous ces com, cette pièce à vide ne vous dit rien? c’est le lieu de tournage de la scène d’ouverture du film Avengers. fin de la parenthèse

  5. Bien plus simple:
    ma=somme de toutes les forces qui s’appliquent a l’objet.
    m:masse
    a:accélération
    (Désolé pour les vecteurs et le sigma c’est pas facile avec le tel)
    Dans le ça d’une chute libre dans la somme il y a:
    L’apesanteur (mg)
    Les frottements
    Donc si pas de frottements ma=mg
    Donc a=g
    Ensuite pour avoir la vitesse faut intégrer une fois
    Donc si pas de frottement ET pas de vitesse initiale alors ils « tomberont » a la même vitesse
    Pas d’histoire de référentiels ni de relativité ici.
    Pour info les frottements c’est proportionnel
    1- a v2 dans le cas des fluides et a v dans le cas des frottements solide
    2- Au coefficient de frottement qui dépend du matériaux (frottement solide métal d’un train sur les rail est assez faible le vent peut pousser un wagon, les pneus sur la route bien plus).
    Ensuite dans le cas de la plume il y a aussi des turbulences dues a l’aerodynamisme de merde de la plume qui ralenti sa chute.

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