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Niveau maths sup
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Chambre à bulles exo sur méca sur les champs electriques

Posté par
Kerlingss
01-03-24 à 22:03

Une « chambre à bulles » est un récipient placé dans un champ
magnétostatique uniforme et contenant un liquide saturant qui se
vaporise au passage des particules permettant ainsi de visualiser leur
trajectoire. Le liquide exerce sur les particules une force de
frottement fluide linéaire proportionnelle à leur vitesse, de
coefficient 𝜆𝐹.

Bonjour je n'arrive pas très bien à faire cet exercice. Quelqu'un pourrait il m'aider s'il vous plaît ?

Je ne comprends pas comment exprimer z(t) en fonction de la constante donnée.

Chambre à bulles exo sur méca sur les champs electriques

Posté par
vanoise
re : Chambre à bulles exo sur méca sur les champs electriques 01-03-24 à 22:22

Bonsoir
Tu connais l'expression de la force de Lorentz. Applique la relation fondamentale de la dynamique dans le référentiel du laboratoire considéré comme galiléen puis projète la sur les trois axes.

Posté par
vanoise
re : Chambre à bulles exo sur méca sur les champs electriques 01-03-24 à 22:44

À la date t quelconque, tu peux noter (vx,vy,vz) les coordonnées cartésiennes du vecteur vitesse. Tu peux ainsi exprimer les trois coordonnées cartésiennes du vecteur force de Lorentz et celles du vecteur force de frottement. La relation fondamentale de la dynamique va alors te fournir un système d'équations différentielles...

Posté par
Kerlingss
re : Chambre à bulles exo sur méca sur les champs electriques 01-03-24 à 22:50

Une « chambre à bulles » est un récipient placé dans un champ
magnétostatique uniforme et contenant un liquide saturant qui se
vaporise au passage des particules permettant ainsi de visualiser leur
trajectoire. Le liquide exerce sur les particules une force de
frottement fluide linéaire proportionnelle à leur vitesse, de
coefficient 𝜆𝐹.

C'est ce que j'ai fait et j'obtiens:

x=Vox/Wc x sin(Wc x t)
y = Vox/Wc x ( cos(Wc x t)- 1 )
et j'avais eu Vz = Voz donc z = Voz x t + cste ?

Posté par
vanoise
re : Chambre à bulles exo sur méca sur les champs electriques 01-03-24 à 23:30

Ce que tu obtiens ressemble beaucoup à ce que l'on obtient lorsque l'on néglige la force de frottement (aide internet ?) . Ici la relation fondamentale de la dynamique s'écrit :

m\left(\ddot{x}.\overrightarrow{u_{x}}+\ddot{y}.\overrightarrow{u_{y}}+\ddot{z}.\overrightarrow{u_{z}}\right)=q\left(\dot{x}.\overrightarrow{u_{x}}+\dot{y}.\overrightarrow{u_{y}}+\dot{z}.\overrightarrow{u_{z}}\right)\wedge B.\overrightarrow{u_{z}}-\lambda_{F}\left(\dot{x}.\overrightarrow{u_{x}}+\dot{y}.\overrightarrow{u_{y}}+\dot{z}.\overrightarrow{u_{z}}\right)

A toi de projeter sur les trois axes. L'étude du mouvement suivant z est relativement simple. L'étude suivant les autres axes est plus complexe car on obtient un système d'équations différentielles couplées.



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