Félix baumgartner

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Exercices
Classe(s) : 2de | Thème(s) : L'étude du mouvement

Répondre aux questions suivantes en extrayant les informations nécessaires des documents fournis, en mobilisant vos connaissances et en rédigeant de manière argumentée.

1. Dans le Doc. 1, il est question de chute libre.

Que signifie le qualificatif « libre » dans le cas de la chute de Baumgartner ?

2. En recoupant les informations fournies par les Doc. 1 et 2, indiquer les valeurs des dates t2 et t4.

3. Faire l’inventaire des forces s’appliquant au système {parachutiste +
parachute} pendant sa chute.

Indiquer pour chaque force, si elle agit vers le haut ou le bas.

4. Juste avant l’ouverture du parachute, le mouvement du parachutiste était approximativement rectiligne uniforme.

Expliquer pourquoi l’ouverture du parachute provoque le freinage.

5. Déterminer la vitesse moyenne du ballon durant la phase d’ascension.

6. Comparer la vitesse moyenne de Baumgartner durant la phase de chute libre et après ouverture du parachute.

7. A partir des informations fournies par les Doc. 1 et 3, vérifier que Baumgartner a bien franchi le mur du son.

Doc. 1. Quelques chiffres pour définir l’exploit de Baumgartner

Le 14 octobre 2012, le parachutiste autrichien Félix Baumgartner est devenu le premier homme à franchir le mur du son en chute libre après avoir sauté d’une altitude de plus de 39 km.

Félix Baumgartner est monté dans l’atmosphère grâce à un ballon haut d’une centaine de mètres, gonflé à l’hélium.

Depuis la capsule suspendue au ballon, il s’est jeté dans le vide à l’altitude de 39 045 m, 2 h 37 min après le lancement du ballon.

Grâce à sa combinaison équipée d’un récepteur GPS et d’une centrale inertielle, sa position et sa vitesse ont pu être suivies tout au long de sa chute.

Sa vitesse maximale a été estimée à .

Il n’a fallu que 45,5 s pour atteindre la vitesse maximale mais la chute libre d’une hauteur totale de 36 529 m a duré 4 min 19 s.

Puis le parachutiste a actionné l’ouverture de son parachute afin de réduire sa vitesse pour se poser sans encombre après un « vol » d’une durée totale de 9 min 3 s.

Doc. 2. Évolution schématique de la vitesse de Baumgartner

Dans le référentiel terrestre, l’évolution de la vitesse v du parachutiste a été approximativement et schématique­ment celle-ci-contre.

Les échelles ne sont pas respectées.

Doc. 3. Le mur du son

Franchir le mur du son, c’est atteindre une vitesse égale à la vitesse du son dans l’air.

La célérité du son dépend des conditions de température et de pression.

Ainsi, à 15 °C et à la pression atmosphérique, la vitesse du son vaut .

Mais dans les conditions de température et de pression où le parachutiste Baumgartner se trouvait, cette célérité sonore n’était que de .