L'étude de la chute libre

Lors d’une chute libre verticale, le mouvement du système est rectiligne mais les forces ne se compensent pas.

D’après la contraposée du principe d’inertie, lorsque les forces qui s’exercent sur un système ne se compensent pas, alors le vecteur vitesse  varie.

Au cours d’une chute libre, le vecteur vitesse varie, donc le mouvement n’est pas rectiligne uniforme. Il est accéléré lorsque le vecteur vitesse et le poids ont le même sens, et retardé lorsque le vecteur vitesse et le poids sont de sens opposés.

La variation  entre deux instants voisins du vecteur vitesse a toujours une même direction et un même sens que le poids  dans un mouvement de chute libre.

• Le mouvement est dit accéléré si le vecteur vitesse  est dans le même sens que son poids  : la variation  entre deux instants voisins du vecteur vitesse n’est pas nulle (elle augmente).
• Le mouvement est dit ralenti si le vecteur vitesse  est dans le sens opposé à son poids  : la variation  entre deux instants voisins du vecteur vitesse n’est pas nulle (elle diminue).

Exemple
Une balle est lancée vers le haut. Comme la balle n’est soumise qu’à son poids, c’est un mouvement de chute libre. Son mouvement comporte deux phases : la phase de montée au cours de laquelle le mouvement est ralenti, et la phase de descente au cours de laquelle le mouvement est accéléré.

Mouvement de la balle dans la phase de montée	Mouvement de la balle dans la phase de descente
Lors de la montée, le sens du vecteur vitesse est vers le haut. Le sens du vecteur variation de vitesse est vers le bas, tout comme le vecteur poids. La variation du vecteur vitesse diminue, le mouvement est donc ralenti.	Lors de la descente, le sens du vecteur vitesse est vers le bas. Le sens du vecteur variation de vitesse est vers le bas, tout comme le vecteur poids. La variation du vecteur vitesse augmente, le mouvement est donc accéléré.