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Niveau seconde
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Interaction electrique

Posté par
Little-cherry
24-09-08 à 16:42

Bonjour,
Quelqu'un pourrait m'aide, me dire quelle formule utiliser parce que la je ne comprends vraiment rien

Une particule P portant une charge électrique équivalente à celle de 6 protons se trouve a une distance de 180pm d'une particule N de charge q.
La particule P est attirée par la particule N avec une force de valeur O,128uN

1. Quelle est la valeur de la charge de P ?

2. Quel est le signe de la charge de N ?

3. Faire un schéma représentant cette situation

4. Quelle est la valeur de la charge de N  ?

Posté par
Johnw
re : Interaction electrique 24-09-08 à 16:48

Salut,

il faut que tu utilises la loi de Coulomb qui dit:

F_{1\rightarrow 2} = \frac{q_1 q_2}{4 \pi \epsilon_0 r_{12}^2}

avec q1 ta charge 1, q2 ta charge et r la distance entre les 2 particules. etant une constante.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 24-09-08 à 16:54

Bonjour Johnw

Il est très probable qu'au niveau de la seconde et en France, Little-cherry a appris cette relation sous la forme :

3$F\,=\,k\,\frac{q\,\times\,q'}{d^2}

avec k = 9.109 SI (on n'utilise pas encore, à ce niveau, le m.F-1)

Je te laisse avec Little-cherry

Posté par
big-bang
re : Interaction electrique 24-09-08 à 17:04

Coll oublie les barres de valeur absolue

F = k ( |qA.qB| ) / d²

avec qA et qB en Coulomb et d en mètres.

k constante diélectrique = 9 \times 10^{-9}

Edit Coll : et big-bang oublie les balises LaTeX... et surtout l'unité !

Posté par
big-bang
re : Interaction electrique 24-09-08 à 18:00

C'est pas difficile, quand on sait pas on met : "SI" ou "USI"

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 24-09-08 à 18:07

Alors je dois faire

1.6 x 10-19 x 6 / ( 180x10-12 ) ² ???

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 24-09-08 à 20:14

Peux-tu commencer par écrire la relation littérale entre la charge que tu cherches et les autres données de l'énoncé :
. charge des 6 protons
. distance
. force d'attraction

Quelle sera le signe de la charge dont tu cherches la valeur ?

Posté par
Johnw
re : Interaction electrique 25-09-08 à 18:51

Je viens dire, inutilement, que tu as raison Coll, ma définition de la force éléctrostatique était un peu trop précise pour son niveau.



Mais ca fait pas de mal de voir ce qui se cache derrière une constante nommée 'k' ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 25-09-08 à 18:55

Je suis tout à fait d'accord avec ta remarque... mais cela restera encore caché quelque temps pour Little-cherry.

Tu pourras l'aider quand il (elle) reviendra...

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 13:14

Je suis de retour =D

charge des 6 protons : 6 * 1,67 x 10-27

distance :180 pm soit 180 * 10-12

force d'attraction : O,128uN

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 14:02

Voilà bien (entre autres...) à quoi servent les unités !

1,67.10-27 kg est la masse d'un proton ! Pas du tout sa charge électrique !

La distance de 180 pm vaut 180.10-12 m

N'oublie jamais les unités en physique ! Une valeur sans unité ne veut rien dire. C'est comme si tu n'avais pas donné de résultat.

La force d'interaction vaut bien 0,128 N

Il faut encore :
. trouver la charge d'un proton et donc des six protons, ce qui est la charge de la particule P
. convertir la force en newton
. calculer la charge q de la particule N (cette charge q est-elle négative ou positive ?) responsable de cette force, à cette distance, en présence de la particule P

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 14:19

Ah wii c'est vrai
La charge electrique du protonest de 1,6 * 10-19C

1,6 x  10-19 x 6 = 9,6 x 10^-19C

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 14:24

Exact !

Alors, quelle expression littérale écris-tu pour le calcul de la charge portée par la particule N ?

Et tu ne m'as pas dit si cette charge était positive ou négative. Rappel : la partiule P qui porte cette charge de 9,6.10-19 C est attirée par la particule N

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 18:47

N = F = k x ( q x q')/ d²

La charge est negative non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 19:11

Oui, la charge de N est négative puisqu'elle est attirée par la charge positive de P

(tu aurais pu répondre que N comme "négatif" et P comme "positif", mais cela aurait quand même été moins scientifique )

Oui, tu as écrit l'expression qui permet de calculer la force (ici d'attraction) électrostatique quand on connaît les charges et la distance de ces charges. Il est bon de mettre des valeurs absolues si on ne veut pas se compliquer la vie avec des signes (ici la force serait négative)

4$\red\fbox{F\,=\,k\,\frac{|q\,\times\,q'|}{d^2}}

Mais dans ce problème précis, tu connais les valeurs de la force, de la distance et de l'une des charges ; tu cherches l'autre charge, donc :

4$\red\fbox{q\,=\,\frac{F\,\times\,d^2}{k\,\times\,|q'|}}

A toi pour l'application numérique !

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 19:41

Alors

q = 9,6 x 10-19C
F = ?
d² = 180.10-12 m
k = 9,O x 10-9
q' = 1,67 x 1O-19

donc 9,6 x 10-19 = F x ( 180 x 10 -12) / 9,0 x 10-9 x 1,67 x 10-19

??

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 20:28



On ne cherche pas la force... on la connaît et elle vaut F = 0,128 N

ce qui permet de calculer la charge q portée par N comme je te l'ai montré dans mon message de 19 h 11

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 20:51

Les valeurs que j'ai donné avant sont-elles juste au moins ?

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 20:57

Pour q' c'est 1,67 x 1O-19 ou 9,6 x 10-19
et 0,128N faut le convertir en metre??

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 20:59

Il suffit de faire l'application numérique avec la deuxième relation donnée à 19 h 11 :

4$\red\fbox{q\,=\,\frac{F\,\times\,d^2}{k\,\times\,|q'|}}

Tu connais toutes les variables et constante du second membre :
F = 0,128 N
d = 180 pm
k = 9.109 (attention : pas 9.10-9)
q' = 9,6.10-19 C

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:17

Ok je crois avoir compris

donc q = 0,128 x 10-6 x ( 180 x 10 -12 )² / 9,0 x 10-9 x 9,6 x 10 -19

= 4,14 x 10- 27

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:24

Ce n'est pas possible...

Tu sais bien que la charge élémentaire vaut 1,6.10-19 C

Donc... tu ne peux pas trouver moins qu'une charge élémentaire !

Recommence ton calcul et n'oublie pas les parenthèses nécessaires sur ta calculette (sur le site aussi, d'ailleurs, ce serait mieux) : je suis sûr que tu as oublié des parenthèses au dénominateur.

Enfin, pour le résultat, n'oublie pas l'unité sinon je ne pourrais pas te répondre !

Quand tu auras le résultat, pourras-tu me dire à combien de charges élémentaires négatives correspond ce résultat (la charge de N) ?

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:26

OOps j'ai remis -9

q = 0,128 x 10-6 x ( 180 x 10 -12 )² / 9,0 x 109 x 9,6 x 10 -19

= 4,42 x 10-37

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:29

C'est encore pire !

Tu oublies des parenthèses !

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:36

Ahlala

q = ( ( 0,128 x 10-6) x ( 180 x 10-12²)/ 9,0 x 109 x 9,6 x 10-19

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:45

Je te mets les parenthèses qui te manquent ; comme je l'ai écrit ce sont celles du dénominateur (pas celles du numérateur) :

q = 0,128.10-6 (180.10-12)2 / (9.109 9,6.10-19)

q = ...

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:48

q = 4,8 x 10-19 ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:54

J'ai pitié... alors je te dis oui... mais tu te rappelles que j'avais dit que je ne peux pas répondre s'il n'y a pas l'unité...

Oui : q = -4,8.10-19 C

La charge est négative et s'exprime en coulomb

Cela représente combien de fois la charge d'un électron qui vaut -1,6.10-19 C ?

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 21:57

Desolé j'ai vraiment oublié .....pardon

Environs 3 fois ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 22:05



C'est bien. Tu as bien travaillé sans te décourager. Continue et tu vas vite faire des progrès.

Je te souhaite une bonne soirée.

Posté par
Little-cherry
re : Interaction electrique 27-09-08 à 22:09

Merci beaucoup de m'avoir aider....

Passe une bonne soirée

A bientot....

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 27-09-08 à 22:20

Je t'en prie.
A une prochaine fois !

Posté par
Coll Moderateur
re : Interaction electrique 28-09-08 à 13:59

Je profite de ce que tu es connectée pour ajouter une remarque :

Dans le message de 21 h 57 : il ne faut pas écrire : "environ" 3 fois

Il faut écrire : "exactement" 3 fois

Une charge sur un objet est un multiple entier de la charge élémentaire.

(Pour la charge des quarks, attends quelques années... )



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