Voici le code de la classe "Mobile" qui sera utilisé dans cette activité (mais aussi dans les suivantes sauf mention contraire).

À faire vous-même 4.1

Saisissez, analyser et testez ce code

Mobile.pde

class Mobile {
  PVector OM;
  PVector dOM;
  PVector v;
  PVector dv;
  PVector a;
  PVector sommeF;
  float m;
  int r;
  color c;
  Mobile(int x, int y, float masse, int rayon, color couleur){
    OM = new PVector(x,y);
    dOM = new PVector();
    v = new PVector();
    dv = new PVector();
    a = new PVector();
    sommeF = new PVector();
    m = masse;
    r = rayon;
    c=couleur;
  }
  void affiche(){
    fill(c);
    ellipse(OM.x,OM.y,2*r,2*r);
  }
  void setVit(PVector vit){
    v.x=vit.x;
    v.y=vit.y;
  }
  void update(float dt){
    a= PVector.mult(sommeF,1/m);
    dv = PVector.mult(a,dt);
    v.add(dv);
    dOM = PVector.mult(v,dt);
    OM.add(dOM);
    sommeF.mult(0);
  }
  void ajoutForce(PVector F){
    sommeF.add(F);
  }
}
        

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Nous allons travailler sur une force omniprésente pour les terriens que nous sommes : le poids.

Le poids d'un objet A est l'action exercée par la planète Terre sur A.

Nous avons $\vec{P}=m.\vec{g}$

avec m la masse de l'objet A (en Kg) et $\vec{g}$ le vecteur intensité de pesanteur.

voici les caractéristiques de $\vec{g}$ :

• direction : verticale du lieu
• sens : vers le bas
• norme $||\vec{g}||$ = 9,8 mètre par seconde par seconde ou encore newton par kilogramme (cette valeur est une valeur moyenne sur Terre, en fait, elle dépend de l'altitude et de la latitude du lieu).

À faire vous-même 4.2

Créer un programme qui permettra de voir une balle (mobile) tomber en chute libre (chute libre = chute d'un objet uniquement soumis à son poids). Voici ce que devra donner votre programme :

Remarque : si vous attribuez 9,8 à la norme de l'intensité de pesanteur votre chute risque d'être lente à l'écran (comme ci-dessus). En effet, avec 9,8 mètres par seconde par seconde, cela donne dans la fenêtre de Processing 9,8 pixels par seconde par seconde (la vitesse augmente de 9,8 pixels par seconde toutes les secondes). Nous avons une échelle d'1 mètre pour 1 pixel. Avec une fenêtre de 200 pixels de haut tout se passe donc comme si nous observions de très loin une chute de 200 mètres de haut. Pour avoir une chute un peu plus rapide à l'écran, vous pouvez prendre $||\vec{g}||$ = 98 pixels par seconde par seconde. Dans ce cas là nous aurons une échelle de 10 mètres pour 1 pixel.

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Galilée (1564-1642) a été le premier à affirmer que, dans le cas d'une chute libre, la vitesse de chute d'un corps est indépendante de sa masse. L'astronaute David Scott a eu l'occasion de rendre hommage à Galilée depuis la Lune en faisant l'expérience avec une plume et un marteau (vous pouvez voir la vidéo ici)

À faire vous-même 4.3

Créez une petite animation (sans plume et marteau) qui montre que 2 "balles" de masses différentes tombent à la même vitesse (dans le cas d'une chute libre).

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À faire vous-même 4.4

Créez un programme permettant d'obtenir ceci :