Ravitaillement en mer
Durée : 5 mn
Note maximale : 5
Question
A la suite d'une avarie, un navigateur solitaire est immobilisé au milieu de l'océan : il règne un calme plat. Averti par radio, un centre de secours envoie un avion sur les lieux pour larguer un colis de ravitaillement. Le dialogue s'engage entre le pilote et le navigateur.
Pil. : "Je vous ai repéré. Je mets le cap sur vous "
Nav. : " Visez bien ! Je n'ai pas envie de récupérer mon repas à la nage "
Pil. : " Pas de problème : je mets le cap sur le bateau, je maintiens l'altitude et la vitesse constantes et je largue lorsque je suis au dessus de vous. Le colis va vous tomber dans les bras ! "
Nav. : " Surtout pas ! ... "
La liaison vient d'être brutalement interrompue, mais il semble au pilote que le navigateur était inquiet.
Partagez-vous l'optimisme du pilote ou l'inquiétude du navigateur ?
On vous demande l'arbitrage du physicien.
Solution
L'avion conserve son altitude et garde son cap : sa trajectoire est donc rectiligne.
(1 point)
Sa vitesse est maintenue constante : son mouvement est donc uniforme.
(1 point)
Si on admet que la terre est un référentiel galiléen, l'avion en est un également.
(1 point)
On observe, depuis le référentiel terre, qu'un point matériel abandonné sans vitesse initiale tombe en suivant une trajectoire verticale.
(1 point)
Le Principe d'invariance dit que cette loi est aussi valable dans un référentiel lié à l'avion : le colis tombe donc en restant à la verticale de l'avion, (Fig. A), il ne reste donc pas à la verticale du bateau. (Fig. S) . Le navigateur devra nager !
(1 point)