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La grande aventure du saut libre
Pesanteur et résistance aérodynamique

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Que se passe-t-il lorsque vous sautez d'un avion et que vous déclenchez l'ouverture du parachute ? Pour Ivan Agudelo, « on ressent les mêmes sensations que lorsque l'on passe la tête par la fenêtre d'une voiture lancée à 160 km/h.» Quant à Risa Centenni, ça lui a fait l'effet d'être un « bouchon de champagne qui saute !» Il faut croire que les forces aérodynamiques sont terriblement puissantes pour produire de telles sensations. Intéressons-nous de plus près aux lois physiques qui entrent en jeu lors d'un saut en parachute.

Voici une photographie de Philippe en chute libre avant l'ouverture de son parachute. A ce stade, la pesanteur est supérieure à la résistance aérodynamique exercée sur son corps, donc il prend de la vitesse.

En accélérant, la résistance aérodynamique (ou traînée) augmente car plus un objet se déplaçant dans l'air prend de la vitesse, plus la résistance augmente.

La force de pesanteur est supérieure à la traînée

A un moment donné, la traînée est égale à la force de pesanteur. Philippe ne prend plus de la vitesse, mais descend à une vitesse constante. Il a donc atteint sa vitesse maximale ; c'est ce qu'on appelle la vitesse limite, qui est d'environ 200 kilomètres à l'heure.

Si Philippe entrait en contact avec le sol à cette vitesse, cela risquerait d'être assez désagréable. Philippe ouvre donc son parachute.

La force de pesanteur est égale à la traînée

Maintenant que le parachute est déployé au-dessus de lui plutôt que plié sur son dos, Philippe et le parachute offrent une surface de résistance beaucoup plus large à l'air, ce qui augmente la résistance aérodynamique. Comme la force ascendante est à présent supérieure à la force descendante, il ralentit brusquement. Au fur et à mesure qu'il ralentit, la résistance aérodynamique diminue, jusqu'à ce que...

La traînée est supérieure à la pesanteur

...la pesanteur et la résistance aérodynamique soient de nouveau égales et que Philippe retrouve une vitesse constante. A présent, la vitesse n'est que de 22 km/h...

La traînée est égale à la pesanteur

... Philippe peut donc atterrir sans heurt.

 

Atterrissage réussi !

Creusons un peu

Nous avons quelque peu simplifié ces explications.
Pour connaître la version complète, Creusons un peu.

En avant pour le grand saut !

Cliquez sur l'avion ci-contre pour lancer une application dans laquelle vous pouvez simuler votre saut, régler l'altitude de départ et décider à quel moment ouvrir votre parachute.

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