Le saut de l’ange

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Félix Baumgartner est devenu l’homme supersonique, en dépassant une vitesse de 1100 km/h en chute libre. Explication des principes physiques liés à cet exploit.

Vers 1630, Galilée ose une hypothèse géniale, tout à fait contraire à l’intuition. Il suppose que la chute d’un corps n’est pas liée à sa masse. Evidemment, une bille d’acier tombe plus vite qu’une plume. Mais ceci est dû à la résistance de l’air, à laquelle la plume est plus sensible. L’expérience est connue : en plaçant les deux corps dans un tube dont on fait le vide d’air, ils tombent exactement en même temps. Et donc, selon la loi du savant italien, une fourmi tomberait aussi vite qu’un cheval sur une planète sans atmosphère…

En 1971, lors de la mission Apollo 15 qui s’est posée sur la lune, l’astronaute américain David Scott fait une expérience qui confirme la théorie de Galilée, près d’un demi millénaire plus tard : devant la caméra, il tient dans une main un marteau, et dans l’autre une plume de faucon. Il lâche les deux corps en même temps, et ceux-ci touchent le sol lunaire au même instant. Pourquoi ? Parce qu’il n’y a pas d’atmosphère sur la lune, et donc pas de résistance à la chute des corps.

Lorsqu’un parachutiste saute d’un avion, il atteint rapidement une vitesse limite d’environ 200 km/h à cause de la résistance de l’air. Pour battre le record du monde, l’ancien militaire a dû s’affranchir au maximum de cette résistance. Puisque la densité de l’atmosphère diminue avec l’altitude, il s’est élancé d’une hauteur d’environ 39 km au-dessus de la surface terrestre.

Ce n’est d’ailleurs pas pour rien que le parachutiste a dû se vêtir d’une combinaison d’astronaute. A une telle altitude, il y a tellement peu d’air qu’il est impossible de respirer. Le corps ne supporterait d’ailleurs pas une si faible pression et serait exposé aux rayons cosmiques qui n’ont pas encore été filtrés par la couche d’ozone.