La chute de la fourmi sans mourir
Saviez-vous qu'une fourmi peut tomber de n'importe quelle hauteur, elle ne mourra jamais de sa chute ? Lâcher la du haut de la tour Eiffel ou même d'un avion, elle retombera sans soucis au sol et continuera sa vie sans problème. Quel est donc ce miracle ? Nous, à peine on tombe d'un escabeau qu'on peut gravement se blesser...
Sur Terre, contrairement au vide, tous les objets ne tombent pas à la même vitesse. En effet, notre chute est la résultante de deux forces, notre poids qui nous tire vers le centre de la Terre et les frottements de l'air ou plutôt la résistance de l'air qui va dans l'autre sens. Plus on se déplace rapidement, plus la résistance de l'air est forte. C'est un phénomène facile à observer. Marchez dans la rue, puis faites un sprint, vous sentirez beaucoup plus le vent vous "résister" lors de votre course. Il y a un moment où cette résistance pourrait égaler la force de votre poids, de façon à ce que les deux forces s'annulent. Cela ne vous fera pas voler ! Cela n'annule pas le mouvement. Par contre, ça annule l'accélération, ce qui, de fait, vous fera tomber à la même vitesse, une sorte de vitesse limite. Vous tomberez toujours mais vous garderez votre vitesse. Mais il n'y a pas que votre vitesse qui rentre en compte, il y a également votre masse ainsi que le coefficient de frottement. Vous comprendrez aisément que plus on a une masse élevée, plus la résistance devra être élevé pour contrebalancer le poids (qui est P = mg avec m, la masse) et donc, notre vitesse limite (où l'on aura plus d'accélération) devrait être plus grande. Pour le coefficient de frottement, il est basé sur l'espace / la surface d'air qu'on déplace. Par exemple, la vitesse limite en chute libre pour l'Homme peut varier de 180km/h en position allongée, les pieds et bras écartés, à 300km/h en piqué (environ, selon la masse). Donc nous, on arrêtera d'accélérer qu'à 180km/h et bon... quand on voit que les crash-tests de voiture sont fait à 50km/h et qu'on voit leur état, on n'a pas envie de se prendre le sol à cette vitesse là. C'est pour ça qu'on a inventé le parachute, pour augmenter notre coefficient de frottement et pouvoir réduire notre vitesse limite jusqu'à un seuil supportable pour notre corps.
Mais les fourmis n'ont pas besoin de parachute. Avec une masse entre 10/15 mg, leur vitesse limite est atteint en moins d'un centimètre. En somme, elles vont chuter et prendre de la vitesse pendant 1 centimètre et tomberont ensuite tout le reste du trajet à cette même vitesse. Et cette vitesse limite est très faible, du coup. Lorsqu'elles heurteront le sol, cela ne sera pas à une grande vitesse. Leur exosquelette en chitine peut totalement résister à cette chute. Ainsi, peut importe la hauteur d'où on les lâche, sur Terre, elles tomberont toujours au sol sans mourir (de la chute car lâcher la dans la lave d'un volcan, ça meurt... mais pas de la chute).
Tweet