Force de traînée et vitesse terminale

La force de traînée est une force indésirable qui s’oppose au mouvement d’un objet à travers un fluide comme l’air ou l’eau.

Pour les objets plus petits et se déplaçant lentement, la force de traînée est proportionnelle à la vitesse de l'objet.

Pour les objets plus grands et se déplaçant plus rapidement, la force de traînée dépend du carré de la vitesse de l'objet, de la densité du fluide, de la section transversale de l'objet et du coefficient de traînée.

En raison de la force de traînée, un objet tombant librement dans un fluide ne présente pas une accélération constante.

En appliquant la deuxième loi de Newton, les forces agissant sur l'objet sont gravitationnelles et traînantes, en ignorant la force de flottabilité.

Lorsque l’objet tombe, sa vitesse augmente et, par conséquent, la force de traînée augmente également jusqu’à ce qu’elle équilibre la force gravitationnelle, ce qui entraîne une force nette nulle et une accélération.

La vitesse constante la plus élevée en ce point est appelée vitesse terminale, qui dépend de la masse, de la forme et de la surface de l'objet et de la densité du fluide à travers lequel il tombe.

Pour cette raison, les objets plus lourds ont une vitesse terminale plus élevée et tombent plus rapidement.