Que l'on tombe de 10 000, 5 000 ou 1000 km, on frappera le sol à la même vitesse (on accélerera un peu plus en très haute altitude pour ralentir en basse altitude, la densité de l'air étant différente). C'est ce qu'on appelle la vitesse limite, située autour de 180km/h en position “feuille morte”.
Après, il faut arriver à freiner sa chute comme dans Avatar.
Il y en a qui on essayé….

@erreur404: J'aimerais voir tes sources concernant cette vitesse limite. Du peu de physique que j'ai fait, j'ai du mal à concevoir que les frottements dans l'air puissent compenser la gravité.
Je te fais mon calcul:
Énergie cinétique+ énergie potentielle (ici uniquement de pesanteur) + énergie interne (chaleur + travail) = constante (sauf si tu veux que la quantique crée/détruise de la matière mais c'est négligeable à l'échelle où on est).

Ton énergie potentielle est en chute en même temps que le corps, puisque c'est dans un repère s'éloignant du centre de la Terre (altitude croissante), tu as:
énergie potentielle = -mg(z-z0).

Pour compenser cette diminution, tu as plusieurs options:
– augmenter la chaleur: donc ton mec va finir par bruler, ce qui me semble peu jouable.
– augmenter le travail, lié aux forces qui s'appliquent en sens contraire au mouvement: la poussée d'Archimède et les frottements de l'air, que l'on a toujours éludé dans les problèmes que j'ai vu, sur des objets parfois plus gros qu'un homme…
– augmenter l'énergie cinétique = mv²/2, et de ce fait la vitesse…

J'ai peut-être pas assez fait de physique vraiment poussée, et il y a peut-être des phénomènes importants que je n'ai pas pris en compte (couche limite comme pour les avions, par exemple), mais je doute que la différence de densité de l'air entre basse et haute altitude permette de définir une asymptote à la vitesse du mouvement. Ralentir l'accélération, je suis pas contre l'idée, mais de là l'annuler totalement je vois pas :/

Il est fort probable que je me trompe et je suis ouvert à des explications plus poussées, mais là j'ai un gros doute.

@Siddhartha: ton bilan énergétique est correct, tu as juste fais une erreur au niveau de l'energie thermique. Une fois la vitesse limite atteinte, l'energie potentielle est transformée en énergie thermique du fait des frottements de l'air. Mais l'individu en chute libre ne va pas être carbonisé pour autant. Ton erreur a été de considérer l'individu comme un système thermique fermé. Or, il est en permanence refroidi par l'air autour de lui (de la même façon que lorsque tu allumes ton ventilateur en plein été, tu as d'un coup moins chaud). C'est donc au final l'air ambiant qui se réchauffe légèrement.

Raisonne plutôt avec l'équation du mouvement, tu as:

Somme des forces = masse * accélération.

Comme forces s'exerçant sur le bonhomme, tu as son poids, ainsi que les forces de frottement, qui sont proportionnels à sa vitesse au carré (je néglige la poussée d'Archimède)
Tu as donc:

M*a=M*g-(1/4)*rho*S*V²

Avec M la masse de ton objet, rho la masse volumique de l'air, S la surface apparente, celle que tu présentes face à l'écoulement de ton air (ce qui va changer ta vitesse si tu es en “feuille morte” ou droit comme un piquet), et V ta vitesse.

Soit: a=g-(1/4)*rho/M*S*V²

On réécrit cela habituellement sous la forme suivante:

a=g(1-V²/V0²) avec V0²=(M*g*4)/(rho*S) ta vitesse limite.

Ta vitesse limite dépend donc bien du poids de l'objet, de la masse volumique de l'environnement de la chute (donc ta vitesse varie en fonction de l'altitude).

On peut aussi parler de hauteur limite, hauteur à partir de laquelle tu auras atteint la vitesse limite qui est H=V0²/g.

De mémoire cette hauteur doit être de l'ordre de quelques centaines de mètres, en gros du haut d'un grand gratte ciel, tu atteindrais déja ta vitesse limite.

Il y aurait un moment où les forces de frottements annuleront le poids et l'accélération deviendra nulle.

Merci pour le développement, qui j'avoue, est un peu indigeste pour un spontexien lambda…
Pour l'illustration, il suffit de constater que tu ne crames pas si tu passes la tête par la fenêtre de ta voiture, même si tu roules à plus de 180km/h… (Pas en France hein…)

Récemment: nouveau record de base jump (j'ai entendu ça à la télé), la vitesse atteinte est de 218km/h… J'aimerais qu'on m'explique comment ils ont dépassé la soi-disant vitesse limite…

Les 200 km/h sont d'une part une vitesse approximative, d'autre part la vitesse limite pour la position offrant a peu près la meilleure résistance à l'air (position à plat adoptée par les parachutistes). Si tu te places dans une position plus aérodynamique (en boule, ou en piquet), la vitesse limite augmente fortement puisque elle est seulement liée à la résistance de l'air sur ton corps.

J’aimerais qu’on m’explique comment ils ont dépassé la soi-disant vitesse limite…

Que tu ne comprennes pas un concept est une chose, mais que tu le remettes en question sur un ton ironique parce qu'il s'agit de considérations qui te passent au-dessus est un peu énervant…

Que tu ne comprennes pas un concept est une chose, mais que tu le remettes en question sur un ton ironique parce qu’il s’agit de considérations qui te passent au-dessus est un peu énervant…

Oh… Bidim

Pour la vitesse limite, les frottements ne compenssent pas totalement la chute, mais comme les frottements augmentent avec la vitesse (les forces de frottement sont proportionnels à la vitesse au carré)

Pour prendre un exemple, prends une plume d'oiseau : tu vois bien qu'elle n'accéllere pas indéfiniment : elle accélère au début, puis atteint une vitesse maximale qu'elle conserve jusqu'à l'impact :)

Il en va de même avec un corps humain, sauf que la vitesse maximale n'est pas la même, à cause de la densité du corps.

On le voit aussi quand on balance un objet dans l'eau : on voit bien la vitesse limite.

La vitesse limite est une vitesse fixe, peut-importe la taille/masse de l'objet. Elle est de 9,81 m/s ou 34.56 km/h, et ce, sans vitesse initiale, donc on prend une pomme, on la met à une hauteur X, on la laisse tomber. Elle ne dépassera pas les 9.8 m/s. Bien sûr si on lui donne une vitesse initiale (la pousser vers le sol) et le dépassera.

Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Chute_libre_(physique) ainsi que cours de physique.

@ MrRoy: Non, absolument pas. Tu mélanges les vitesses et les accélérations. C'est l'accélération qui est constante et vaut 9,81 m/s². Donc quand un objet est lâché d'une hauteur donnée, et si on néglige les frottements de l'air, l'objet accélère de façon constante (sa vitesse augmente de 9,81 m/s à chaque seconde)

Il ne faut pas dissocier les équations du bon sens: 35km/h comme vitesse constante pour un corps en chute libre, il n'y aurait plus grand monde qui essaierait de se suicider en sautant d'une tour… Et un mec qui sauterait de 20cm irait à la même vitesse que celui qui saute du haut de la tour Eiffel, donc subirait les mêmes dégats à l'arrivée. Il y a comme une couille dans le potage…

@MrRoy: l'“acceleration” dont tu parles est effectivement valable pour n'importe quel objet en chute libre sans vitesse initiale, puisque ce n'est rien d'autre que la force de gravitation.
A ce titre d'ailleurs, elle n'est pas constante comme tu le dis, mais varie en fonction de l'altitude. On la “considère comme” constante en physique pour simplifier les calculs en partant du principe qu'entre New-York, Paris et Londres, la variation d'altitude (et donc de la force de gravitation) est négligeable face aux autres forces étudiées

La vitesse de chûte atteint bien une vitesse maximale.

Elle gagnerais 9.81 m/s chaque seconde s'il n'y avait pas de forces de frottements.

Mais comme les forces de frottements sont fonctions de la vitesse (je crois que c'est proportionnel au carré de la vitesse), les forces de frottement augmentent avec le vitesse.

ainsi, une fois la vitesse limite atteinte, les forces de frottements compenseront les forces d'accélération et la vitesse ne changera plus : on aura atteint la vitesse de chute libre.

La vitesse de chute libre est une vitesse vers laquelle tend tout objet que l'on fait tombé ou que l'on jette en bas (dans ce cas, la vitesse diminuera afin d'atteindre V_chute_libre).
Elle est quasiment constante partout sur terre.

salut a tous,

si j'ai bien saisi tout les posts, dans le cas où on serait dans le vide (espace), on subirait en cas de “chute” (ce qui n'a pas de sens puisque pas de gravité) une accélération infinie. donc on pourrait atteindre des vitesses infinies et donc franchir la vitesse de la lumiere.
Ca me tarrode un peu puiqsue c'est impossible…

kuknorris: Non, lorsque l'on se rapproche de la vitesse de la lumière, la mécanique traditionnelle ne peut plus s'appliquer, et il faut utiliser la mécanique relativiste. (Les lois de la mécanique telles qu'on les utilisent sont en fait des approximations des lois de la mécanique relativiste, dans le cas de vitesse très faible devant la vitesse de la lumière)

Je suis bien d'accord.
Mais quelqu'un saurait-t-il ce que propose la mécanique relativiste comme vitesse maximale dans ce cas?

En mécanique relativiste la vitesse limite est celle de la lumière… mais de là à l'atteindre avec le corps d'un homme de 75kg il va falloir trouver beaucoup d'énergie…
Sinon mes souvenirs de prépa me disent que la vitesse limite d'un corps en chute libre dans l'atmosphère terrestre est de l'ordre de 200/250km/h en tenant compte des frottements de l'air et sans chercher à chuter le plus vite possible, c'est un ordre de grandeur ce qui est normal sans connaitre tous les paramètres de la chute, donc chipoter entre 180km/h et 218…
kuknorris j'ai l'impression que tu sous estimes les frottements de l'air, pourtant il suffit de sortir ta main par la fenêtre d'une voiture roulant à bonne allure pour te rendre compte qu'on ne peut pas vraiment les négliger déjà à cette échelle, alors appliqué sur toute la surface d'un corps.
Et pour le record de vitesse en base jump, on est encore loin du record de chute libre tout court. Cf http://www.legrandsaut.org/, une chute libre de 7mn depuis 40000m avec un franchissement du mur du son au passage… et c'est même pas celui que je cherchais, j'avais en tête un mec qui voulait faire ça mais avec un casque profilé en ogive et lesté.

Nick et Vesna sont donc capables de faire mentir le proverbe:
“on ne tombe pas 2 fois du même avion”.

tout ca pour en arriver a la meme conclusion ! il n est pas mort !

et tout ça avec un info type Vesna Vulović, serait tombée de 10 160m…

serait tombée .. et comme la source l'explique très bien, c'est surement juste qu'elle a survécu a un crash.

pour l'autre type c'est pareil, on ne peut savoir la hauteur exacte de sa chute…

mais c'est tout de même impressionnant car c'est loin de se passer comme dans 1er épisode de LOST !

votre débat sur la gravité est passionnant mais on en oublie l'humain : il n'est pas mort, ok, mais qu'en ont fait les allemands quand ils l'ont capturé ? ils l'ont abattu sur le champ ?

Lis les sources ;)

Il fut remis à la Gestapo et envoyé dans les camps, son histoire étant invraisemblable et étant pris pour un espion.

pour ce qui est de la vitesse limite : http://fr.wikipedia.org/wiki/Chute_avec_r%C3%A9sistance_de_l'air

à noté que contrairement à ce qu'à écrit Gringo74, je doute que corps humain ait un Cx (ou plutôt Cz dans ce cas…) de 0,5 qui est celui d'une boule… C'est finalement ce paramètre qui varie en fonction de la position du bonhomme et qui peut lui permettre de faire varier sa vitesse critique…

Pour clore le débat sur la vitesse limite de chute : l'air est un FLUIDE! Pour tous ceux qui se sont arrêtés à l'équilibre des forces ou au bilan d'énergie, vous n'êtes pas allés assez loin.

La vitesse limite de chute est fonction de quelques paramètres et est plutôt facile à calculer (si ce n'est du coefficient de forme d'un homme). Malgré tout, on notera que des vitesses limites aux alentours de 200 à 250 km/h sont envisageables pour un intervalle réaliste de coefficient de forme.

Et pour les sceptiques, dites-vous que les parachutistes atteignent généralement leur vitesse limite de chute avant d'ouvrir leur parachute. Il est donc tout à fait normal que l'homme en question l'ait atteinte. Pour ceux qui ont arrêté leurs cours de physique juste après F=ma et Einstein posant la vitesse de la lumière comme limite infranchissable (d'après les équations de Maxwell), arrêtez de faire chier avec les simplifications de vos profs! Einstein n'a pas joué beaucoup avec les fluides si ce n'est de son équation (assez limitée disons le) sur la dispersion :P

C'que j'en dis moi c'est que je connais un mec qui se balade en collants bleu, avec un slip rouge par dessus, et un S greffé sur la poitrine qui fait la même chose…

@OcelotBrigante : ce ne serait pas le même qui a finit en fauteuil roulant? (^_!)
(OK, elle était limite celle-là)

—-

Pour en revenir à ces fameuses chutes, lors des tandems en chute libre, l'instructeur ouvre systématiquement un petit parachute d'~1m de diamètre afin de stabiliser et surtout de freiner ce tandem. Il y aurait sinon un masse deux fois plus élevée pour la même superficie en frottement à l'air (en arrondissant… c'est pour l'illustration). Si les deux corps ne sont pas freinés, le choc à l'ouverture de la voile serait un peu trop violent.

Source : n'importe quel para-club :)