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Electrisation par influence

Posté par
Meleaa
19-09-13 à 18:26

Bonsoir,

Je bloque sur un exo, voici l'énoncé:

En approchant un corps electrisé A (chargé positivement) d'un pendulule electrostatique (B) à fil isolant, celui ci est attiré.

La boule B a une masse de 0.1g, le fil de suspension s'écarte alors de la verticale d'un angle = 30°. Determiner la force electrostatique qui s'exerce sur la boule B, on supposera qu'elle s'exerce suivant l'horizontale passant par son centre.

Je suppose qu'il faut faire F = 0,

J'ai trouvé comme force s'exerçant sur la boule B son poids P = 9.81 x 10^-4

Pour le reste, je sais pas trop... ça faisait longemps que je n'avais pas revu ces notions là..

Merci de votre aide !

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 18:43

Bonsoir,

C'est vraiment si loin ?

Quelles sont les forces qui s'appliquent à la boule ?

Pourquoi a-t-on le droit d'écrire que \Sigma\vec{F}\,=\,\vec{0}   ?

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 18:54

C'est parce que  la boule B attirée est immobile !

Il y a la force electrique et le poids, je suppose que c'est tout ?

La force electrique je suis pas sur...

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 19:06

Oui,
. le poids
. la force électrostatique (tu n'es pas sûr(e) ? C'est celle dont on cherche l'intensité...)
. ...

Il y en a une troisième ! Sinon tu ne pourras pas avoir la somme de ces deux là nulle.

Oui, on écrit que la somme des forces appliquées est nulle en vertu du principe d'inertie ou première loi de Newton.

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 19:20

La troisième, la résistance exercée par le fil sur la boule B ?

Je vois plus ou moins, mais je connais pas les expressions en fait

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 19:40

Bien sûr, s'il n'y avait pas le fil et la force qu'il exerce la boule ne resterait pas là en l'air...

\vec{F} étant la force électrostatique
\vec{P} le poids
\vec{T} la tension du fil

la somme des trois étant un vecteur nul

Tu en déduis que \vec{T}\,+\,\vec{P}\,=\,-\,\vec{F}

Or, tu sais que le poids est une force verticale
l'énoncé dit que \vec{F} est une force horizontale
et \vec{T} dont la direction est celle du fil, fait un angle de 30° avec la verticale

Voilà qui suffit...

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 19:49

Merci beaucoup, ça me paraît plus clair,

quel lien entre la valeur de l'angle et la tension ? bien entendu je vais devoir utilisé les formules avec cosinus et sinus, mais comment ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 20:15

Toute première étape (comme presque toujours en physique) : un dessin.

Un triangle rectangle... un angle... un côté de l'angle droit... un autre côté de l'angle droit...

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 20:19

le problème c'est que j'ai aucune valeur si ce n'est l'angle donc je vois pas trop comment m'y prendre avec sin = opposé/hypo et cos = adjacent/hypo

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 20:27

Tu peux aussi calculer simplement l'intensité du poids...

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 20:32

Sauf qu'il me manquera la resistance pour trouver la force electrostatique.. Désolé je suis un peu à la masse. Quel lien entre la resistance et l'intensité du poids ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 21:04

Il ne manque rien.

As-tu fait un schéma ?

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 19-09-13 à 21:35

Oui, je me retrouve donc avec mon poids P vers le bas, et vertical la force electrostatique  F vers la droite et horizontal, et la tension T plus ou moins diagonal et vers le haut.

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 20-09-13 à 08:13

Probablement quelque chose comme cela :

Electrisation par influence

Bien sûr j'ai fait :

\vec{OH}\,=\,\vec{P}\,+\,\vec{T}
c'est-à-dire (en vertu de la première loi de Newton)
\vec{OH}\,=\,-\,\vec{F}

Posté par
Meleaa
re : Electrisation par influence 20-09-13 à 09:26

Merci beaucoup pour le temps que tu consacres à mon exo.

En effet j'ai le même dessin.

Soit F = -P + -T

On a donc P = mg
          P = (0.1 x 10^-3)x 9.81
          P = 9.81 x 10 ^-4

D'où F = (-9.81 x 10 ^-4) +  -T

Maintenant je sais pas trop comment procéder pour trouver T

Posté par
Coll Moderateur
re : Electrisation par influence 20-09-13 à 10:18

Un résultat sans son unité ne veut rien dire (c'est vrai au collège, au lycée et après...)

Oui le poids a pour intensité ||\vec{P}||\,\approx\,9,8.10^{-4}\,\rm{N}

Nul besoin maintenant de connaître l'intensité de la traction du fil \vec{T} pour calculer l'intensité de la force électrostatique ||\vec{F}||



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