Qu'est-ce que la vitesse d'impact ?
La vitesse d'impact correspond à la vitesse atteinte par un objet au moment où il touche le sol, après avoir été lâché sans vitesse initiale. En s'appuyant sur le principe de conservation de l'énergie — où l'énergie potentielle de pesanteur se transforme en énergie cinétique — cette vitesse ne dépend que de la hauteur de chute et de l'accélération de la pesanteur, et non de la masse de l'objet. Ce calculateur suppose une chute dans le vide (sans résistance de l'air), une excellente approximation pour les chutes courtes et les objets denses.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la hauteur de chute en mètres et, si vous le souhaitez, ajustez l'accélération de la pesanteur. La valeur par défaut de 9,81 m/s² correspond à la gravité standard sur Terre, mais vous pouvez la modifier pour simuler la Lune (1,62), Mars (3,71) ou n'importe quel autre astre. Le calculateur renvoie la vitesse d'impact en mètres par seconde, son équivalent en kilomètres par heure, ainsi que la durée totale de la chute.
La formule expliquée
En posant l'égalité entre l'énergie potentielle et l'énergie cinétique, on obtient \(mgh = \tfrac{1}{2}mv^2\). La masse m disparaît des deux côtés de l'équation, ce qui laisse \(v^2 = 2gh\), soit $$v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}$$ Ici, g désigne l'accélération de la pesanteur (m/s²) et h la hauteur de chute (m). Le temps de chute découle de la relation \(h = \tfrac{1}{2}gt^2\), d'où \(t = \sqrt{\tfrac{2h}{g}}\).
Exemple concret
Prenons un objet lâché d'une hauteur de 10 m sur Terre : $$v = \sqrt{2 \times 9{,}81 \times 10} = \sqrt{196{,}2} \approx 14{,}01 \ \text{m/s}$$ soit environ 50,4 km/h. La chute dure \(t = \sqrt{\tfrac{2 \times 10}{9{,}81}} \approx 1{,}428\) seconde.
Questions fréquentes
La masse influence-t-elle la vitesse d'impact ? Non. Dans le vide, tous les objets accélèrent au même rythme : une plume et une brique lâchées de la même hauteur touchent le sol exactement à la même vitesse.
Pourquoi mon résultat réel est-il plus faible ? La résistance de l'air freine les objets jusqu'à atteindre une vitesse limite (vitesse terminale). Ce calculateur ignore cette traînée et donne donc la valeur maximale théorique.
Puis-je utiliser des pieds plutôt que des mètres ? La formule exige des unités cohérentes. Pour des pieds, utilisez g = 32,17 ft/s² et le résultat sera exprimé en ft/s.
