Bonjour,
J'ai cet exercice à réaliser mais je suis bloqué à la question c)...

Des ions zinc sont créés a partir de 2 isotopes du zinc: le zinc 68 et un isotope inconnu de nombre de masse A. A la sortie de la chambre d'ionisation, les deux ions pénètrent dans une chambre d'accélération, en O1, ou règne un vide poussé, avec une vitesse initiale considérée comme nulle. Ils sont alors soumis au champ electrostatique E régnant entre les plaques B et C d'un condensateur plan. Ils se déplacent jusqu'à atteindre le point O2, situé en face de O1, au milieu de la plaque C. En O2, les vitesses des ions 68Zn2+ et AZn2+ sont notées v68 et vA.

Données:
Tension Ubc tel que abs(Ubc)=5.00 kV
e=1.60*10^-19 C
Masse d'un nucléon mn=1.67*10^-27 kg
1eV= 1.60*10^-19 J
Masse de l'ion 68Zn2+: m68=68mn
Masse de l'ion AZn2+: mA=Amn

a) Reproduire la figure et y représenter, sans soucis d'échelle, le champ electrostatique E, et la force F que subit l'ion 68Zn2+.
b) Quel est le signe de la tension Ubc ? Justifier.
c) Pour chacuns des iobsn calculer, en joules, puis en keV, le travail de la force électrique entre O1 et O2. A quel transfert d'énergie correspond ce travail ?
d) En utilisant le résultat de la question 2, exprimer la vitesse v68, acquise par les ions 68Zn2+ en O2, en fonction de m68 et Ubc. Calculer cette valeur.
e) Comment serait modifié v68 si Ubc était doublée ?
f) En effectuant le même raisonnement sur l'ion AZn2+, exprimer vA en fonction de v68 et de A.
g) Le rapport vA/v68 est mesuré et vaut 1.03. Donner la valeur A de l'isotope inconnu.

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Réponses:

a) E et Fe ont le même sens et la même direction. Ils sont perpendiculaires aux plaques B et C, et orienté vers C.
b) L'ion subit la force électrique Fe=q.E. Or E est dans le même sens et la même direction que Fe car q=e>0. E va de l'armature du plus haut potentiel vers l'armature du plus bas potentiel. Par conséquent B est l'armature positive et C l'armature négative car E est dirigé vers l'armature C.
Donc Ubc=Ub-Uc>0  La tension Ubc est positive.

c) Pour cette question je bloque, je trouve:
W01->02(Fe)= -Delta ep
W01->02(Fe)= -e(v01-v02)

Seulement je n'ai aucune idée de comment calculer les potentiels, et j'ai beau chercher je ne trouve pas la solution...
Pouvez-vous m'aider ?

Merci d'avance

Cordialement

*** message déplacé ***

Bonjour,

La distance entre les plaques est nécessaire si l'on te demande le module du champ ou celui de la force électrostatique.
Mais si on te demande le travail de la force électrostatique cette donnée n'est pas nécessaire.

Rappel : un électron-volt est l'énergie acquise par une particule de charge égale à la charge élémentaire accélérée par une différence de potentiel de 1 volt.



*** message déplacé ***

Bonjour
Merci pour votre réponse, mais avec un peu de persévérances et de réflexion j'ai réussi à finir cet exercice !

Maintenant je suis bloqué à un autre exercice...

Cordialement

Je t'en prie.
À une prochaine fois !

Boujour
J ai moi aussi cet exercice a faire sauf que je n arrive pas a résoudre la derniere question soit : en effectuant le meme raisonnement sur l'ion AZn2+ exprimer va en fonction de v68 et de A
PS: j ai remarqué que les énergie cinétiques au point O2 dc a la sortie avait la meme valeur = 2e.Ubc. Suis je sur la bonne voie ??
Merci

Bonjour , j'ai également le meme exercice et je suis totalement bloqué a la question c) , merci de bien vouloir m'aider

Bonjour,

Pour la question c : tu peux relire dans mon message du 26-02-14 à 18 h 20 :

donc je prend le nombre totale d'électron et j'ai le résultat en Volt ?

quelqun peut il corriger l'exercice svp ?

Pour pouvoir "corriger" il faudrait que tu proposes des réponses (et pas seulement que tu attendes une solution toute faite).

Oui mais je n'arrive vraiment pas a trouver la solution pour la c), je ne vois vraiment pas comment faire pour le coup

enfin je pense qu'il y'as une relation avec W(F)=qU

Bon , j'ai enfini réussi a faire le petit c) , mais par contre la question d) , je ne sais pas comment faire , car ici on utilise t'es vitesse, et je ne vois pas quel relation utilisé

Bonjour!
Je suis également sur cette exercice.
Je suis arrivée à la question d. où j'ai approximativement trouvé ce qu'on me demande en essayant d'utiliser "variation Em = travail forces non conversatrices"
Mais je ne sais pas si la force électrique est une force non conservatrice?
Si non, je ne vois pas laquelle peut m'aider. Ça ne peut être égale à 0 car cela me donne une vitesse nulle, ce qui est faux.