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Loi de Laplace Physique
Bonjours, j'ai un dm à faire pour demain, je trouve l'ennocé assez confu, pouvez vous m'aidez s'il vous plait.
Une corde métallique horizontale attachée à son extremité C' a un support fixe et passant sur une poulie qu'elle touche en A' est maintenu tendu par un poids marqué de valeur 2,0 N.
La masse linéique de la corde est µ=2,5.10-3kg.m-1. On dispose un aimant en U à cheval sur le milieu de la corde, les branche de l'aimant étant verticale. Les points A et C distants de 3cm délimitent l'élément de corde placée dans l'entre fer ou la valeur du champ magnétique est B=4,0.10-4T.
On ferra l'approximation que le champ magnétique créé par l'aimant est nul à l'extérieur de l'entre fer. Les forces exercées par les brins A'A et CC' sur l'élément AC ont des valeur voisines de 2,0 N.
1) En utilisant un générateur on établie dans la corde un courant continu d'intensité I=2,0A dirigé de A' vers C', la corde se déforme.
a) Déterminer les caractéristiques ( direction, sens et valeur ) de la force de Laplace F subit par l'élément de corde AC. Faire un schéma mettant en évidence le segment AC, la direction et le sens du vecteur champ magnétique, la force de Laplace F.
b) Montre qu'on peut négliger le poids de l'élément de corde devenant les autres forces auxquelles il est soumis. La valeur de l'intensité de la pesanteur est g=9.81 N.m-1.
2) On établie maintenant dans la corde un courant alternatif de fréquence f=50 Hz.
a) Déterminez les caractéristiques ( direction, sens et valeur ) de la force de Laplace F subit par l'élément de corde AC lorsque :
- Le courant circule de A vers C et a pour intensité I1=8,0A
- Le courant circule de C vers A et a pour intensité I2=8,0A
- L'intensité du courant est nul.
b) Quel intervalle de temps sépare deux passage successifs de la valeur de la force par zéro?
c) Décrire qualitativement le mouvement de l'élément de corde AC
d) Le dispositif expérimental est le siege d'une conversion entre deux formes d'éneregie. Lesquelles?
La premiere question je pense que la force F est perpendiculaire à AC mais je ne sais pas qu'elle est sa valeur, je pense qu'il faut faire F=I.l.B=2x3x10-2x4x10-1
1)
F = BIL
F = 4.10^-4 * 2 * 0,03 = 2,4.10^-5 N
Mais vérifie la valeur de B = 4,0.10^-4 T, cela me semble bien faiblard.
oui c'est vrai, j'ai vérifié et la vrai valeur est B=4,0.10^-1T
La b) je n'arrive pas
Pour la question 2)a) pour le premier point la force est la meme que dans la question 1) donc F=8x3.10-2x4,0.10-1=..
Pour le deuxieme point la force est à l'opposée c'est à dire vers le bas et donc F=0
Et pour le troisieme point F=0 puisque I=0 donc il n'y a pas de force F, mais je ne suis pas sur
en faisant µ x g on a le poid
p= 2,4.10-2 N
2 N >> 2,4.10-2N donc le poids de la corde est négligeable
1b
Si B = 4.10^-1 T et pas 4.10^-4 T, alors, la force de Laplace sur l'élément de corde AC = 2,4.10^-2 N
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Poids de l'élément AC de le corde : P = 2,5.10^-3 * g * AC (avec AC en m)
P = 2,5.10^-3 * 9,81 * AC = 0,0245 * 0,03 = 7,36.10^-4 N
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P est donc < < < Force de Laplace
et
P < < < Les forces exercées par les brins A'A et CC' sur l'élément AC (qui sont = 2 N)
Donc le poids de l'élément de corde AC corde est négligeable devant les autres forces auxquelles il est soumis
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Sauf distraction.
b) Quel intervalle de temps sépare deux passage successifs de la valeur de la force par zéro?
Je pense qu'il faut écrire T=1/f
=1/50
c) Décrire qualitativement le mouvement de l'élément de corde AC????
Je ne sais pas..
d) Le dispositif expérimental est le siege d'une conversion entre deux formes d'éneregie. Lesquelles?
Il y a l'énergie éléctromagnétique et l'énergie poids/force ?
Pouvez me rectifier si j'ai faut, et si possible m'aider à répondre à la c) svp, merci
2)
a)
calculer les forces par F = BIL
directions et sens donnés par la règle des 3 doigts de la main droite (va voir dans ton cours) ou bien ici : 
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b) Quel intervalle de temps sépare deux passages successifs de la valeur de la force par zéro?
La période est T = 1/f = 1/50 = 0,02 s
Mais une sinusoïde s'annule 2 fois par période -->
L'intervalle de temps qui sépare deux passages successifs de la valeur de la force par zéro est (1/2)*0,02 = 0,01 s, soit 10 ms
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c)
La portion de corde AC va osciller autour de sa position de repos à une fréquence de 50 Hz dans la direction donnée par la règle des 3 doigts de la main droite ...
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Sauf distraction.
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