Chute libre sur un plateau tournant

Manipulons la figure...

Le mobile est lâché sans vitesse initiale par rapport au plateau. Il possède donc par rapport au référentiel terrestre (supposé galiléen) une vitesse initiale orthoradiale, de module r ω, et dont la direction dépend de la position de M0 et du sens de rotation (modifier ces paramètres pour voir leur influence). Son mouvement (point rouge) dans ce référentiel est parabolique (chute libre avec vitesse initiale). La trajectoire est située dans le plan vertical contenant V0. Modifier l'angle de vue pour constater cela, en particulier se mettre en vue de dessus.

Pendant cette chute, le plateau a tourné "sous le mobile" d'un angle θ = ω t : le mouvement relatif (point bleu) s'obtient donc à partir du point rouge par une rotation d'un angle opposé autour de l'axe. Les deux points sont à la même altitude (se mettre en vue de face) et à la même distance de l'axe (se mettre en vue de dessus).

On peut constater que l'atterrissage du mobile sur le plateau ne se fait pas à la verticale de M0, mais en un point déporté vers l'extérieur (force d'inertie d'entraînement, centrifuge), et vers "la droite", si la rotation a lieu dans le sens trigonométrique (force d'inertie de Coriolis).

Remarques sur l'action des "forces d'inertie" (référentiel du plateau).

Puisque le mobile est initialement au repos, dans quelle direction va-t-il partir ? Les forces qui agissent sur lui au départ sont son poids et la force d'inertie d'entraînement : le démarrage du mouvement se fait dans un plan radial (vue de dessus). Puis, dès qu'il acquiert de la vitesse, la force de Coriolis, horizontale, agit vers le côté.

Voir aussi la déviation vers l'Est d'une particule en chute libre sur la Terre.