ParaMag - Hors Série Spécial Débutant 2016-2017 - 23

une pomme tomber d'un arbre,
ce qui le mènera à écrire la loi de
l'attraction universelle.
Cette loi en termes simples décrit
la gravité. Lorsque nous sortons de
l'avion, nous sommes tels la pomme
tombant de l'arbre, soumis à la gravité.
Notre poids va nous tirer irrémédiablement vers le sol, dès lors que l'avion
ne nous soutient plus, notre vitesse
verticale va accélérer.
Au XVIIème siècle Newton a écrit les lois
physiques à partir desquelles on lance
toujours nos fusées de nos jours.
Ce n'est que bien plus tard qu'il sera
dépassé par Einstein. Il a notamment
établi le principe d'inertie :
"Dans un référentiel galiléen, le centre
d'inertie G d'un solide, soumis à un
ensemble de forces dont la somme
vectorielle est nulle, est soit au repos,
soit animé d'un mouvement rectiligne
et uniforme". Pour expliquer cela
simplement, cela veut dire que si les
forces appliquées à un objet sont en
équilibre, la vitesse de l'objet sera
constante ou nulle. Si au contraire
les forces ne sont pas à l'équilibre,
on observera une accélération
ou une décélération.

souvent appelée "traînée visqueuse"
est très faible.
La deuxième explication vient de la
répartition des pressions autour
de l'objet. La pression de l'air situé
devant l'objet (par rapport au sens
de l'écoulement) est bien plus grande
que celle de l'air situé derrière l'objet.
En effet, l'air frappant un objet à grande
vitesse va créer une surpression sur la
surface frontale. Sur le tour du corps,
la vitesse est grande et la pression va
être fortement diminuée. Dans le sillage
du corps, la vitesse est faible.
En conséquence il se créer une "traînée
de pression", souvent globalement
estimable via la taille de la surface
frontale de l'objet.

Vous avez peut-être déjà été «déventé»
en passant au-dessus d'un autre
chuteur, dans la zone de faible vitesse.
Vous avez dû alors ressentir la perte
de pression sur la face frontale de
votre corps, on a alors l'impression
de ne plus être porté.
La force de traînée est plus ou moins
grande, car plusieurs facteurs entrent
en jeu. D'abord elle sera dépendante
de la vitesse, ou plus exactement
du carré de la vitesse. Plus la vitesse
est grande et plus la traînée est grande.

AERODYNAMIQUE

aero

qu

>

ro
r

Mais revenons à notre exemple du
chuteur franchissant la porte de l'avion.
Sa vitesse de chute augmente car il n'y a
que le poids de son corps agissant sur
lui. Il manque de traînée pour contrer

Une chute pas si
libre que ça
Au moment où l'on passe la porte
de l'avion, le poids agit sur nous,
et lorsque le plancher n'est plus là
pour nous supporter, nous entrons
dans une situation de déséquilibre.
Notre poids va créer une accélération
vers le sol. C'est à ce moment que
l'aérodynamique commence à entrer
en jeu. Car nous ne plongeons pas
dans le vide à proprement parler,
mais dans une masse d'air.

Représentation
de la vitesse du vent relatif

L'air est un fluide visqueux qui va
opposer une résistance à la chute.
Parler de chute libre est d'ailleurs
un défaut de langage, une chute libre
aurait lieu sur une planète sans
atmosphère. Sans cette résistance
de l'air, la vitesse de chute
augmenterait indéfiniment sous
l'action constante de la gravité.

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Représentation des zones de pression
autour du corps d'un chuteur.

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Mais, dans notre cas, l'air est là,
et il va provoquer une force de résistante
aérodynamique, la traînée.
Cette force correspond à deux phénomènes. Le premier vient du fait
que le fluide est visqueux,
par conséquent il y a friction sur la
surface de l'objet. Mais dans le cas
du parachutiste, l'air ayant une faible
viscosité, cette composante,
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