recherche sur le parachute

Physique – Matériel de soutien pédagogique
Recherche 4
RECHERCHE SUR LE PARACHUTE
Question de recherche
Ma question de recherche est « Comment la masse d’un parachute affecte-elle le temps de
chute ? ». Je pense qu’il devrait y avoir une espèce de relation inverse ici : plus la masse
augmente, plus le temps de chute diminue.
La variable indépendante est la masse du parachute et la variable dépendante le temps mis pour
descendre. Les variables constantes comprennent les aires de la surface de la voilure du
parachute, la distance de chute la longueur des ficelles reliant la voilure à la base du parachute et
le matériel du parachute.
Matériel et méthode
Le matériel que j’ai utilisé comprend un gobelet en plastique, des ficelles, un sac poubelle, des
masses de 10 g chacune et un chronomètre.
Ma procédure était la suivante.
1. J’ai découpé un carré de 50 cm par 50 dans le sac poubelle et j’ai attaché les coins aux
ficelles. J’ai ensuite attaché les bouts libres des ficelles au gobelet en plastique.
2. J’ai placé 10 grammes dans le gobelet et lâché le gobelet d’une hauteur constante en
commençant à chronométrer. Lorsque le parachute touchait le sol, j’arrêtais le chronomètre.
J’enregistrais le temps.
3. J’ai répété deux fois l’étape 2 afin de minimiser les sources possibles d’erreur.
4. J’ai répété les étapes 2 et 3 avec des masses de 20, 30, 40, 50 et 60 grammes.
© Organisation du Baccalauréat International 2007
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Schéma du montage
Données
Masse du parachute
m (g)
r'm r0,5g
10
20
30
40
50
60
Temps pour atteindre le sol
t (s)
r't r0, 05s
3,4
2,6
2,4
2,1
2,0
1,9
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Analyse
Il y a effectivement une relation inverse ici : quand la masse augmente, le temps diminue.
La courbe de meilleur ajustement de l’ordinateur me dit que Temps Constante u Masse 0,3279
ou t v m 0,33 ce qui est la même chose que t 3 v m . Donc je trace maintenant le graphique de
1 t 3 en fonction de m .
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Conclusion
À partir des résultats, il est clair qu’il existe une corrélation entre la masse du parachute et le
temps mis pour toucher le sol. Elle n’est pas linéaire mais plutôt parabolique, à la puissance trois.
J’ai trouvé que l’inverse du temps au cube est proportionnelle à la masse.
Une limite de l’expérience se trouvait dans la chute du parachute. Le parachute ne tombant
jamais à la verticale, la distance parcourue n’était jamais constante. Cela signifie que la variable
apparemment contrôlée, à savoir la hauteur, n’était pas en parfaitement contrôlée. Cela a produit
des résultats qui n’étaient pas entièrement exacts mais seulement relativiment proches.
Une autre limite est le système de mesure du temps. La personne mesurant le temps n’étant pas
parfaitement exacte lorsqu’elle appuie sur le bouton pour arrêter et commencer la mesure, le
temps variera même si le temps réel de la chute reste identique.
Afin d’améliorer cette expérience, il faut la faire dans un endroit sans vent afin que le parachute
tombe à la verticale, sans être dévié. Cela permettra à la distance de chute de rester constante et
de donner des résultats exacts. De plus, plusieurs chronomètres pourraient être utilisés pour
chaque chute et il conviendrait de prendre la moyenne de sorte que les temps qui n’iraient pas
puissent être éliminés. J’aurai besoin d’aide pour faire cela.
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