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Mécanique : accélérateur linéaire de particules

Posté par
besoinaideph
25-04-22 à 17:01

Bonjour, j?ai un dm de physique à rendre pour ***échéance supprimée*** je ne comprends pas tout à fait le rôle dès questions 1 et 2

Enoncé :

Dans un accélérateur linéaire de particules, on introduit un ion sodium Na+. Il est soumis à un champ électrostatique E de même direction et de même sens que la vitesse initiale de l'ion. Sous l'effet de la force électrostatique qui en résulte, l'ion est accéléré et passe d'une vitesse de 2,5 km.s-1 à 4,0 km.s-1 à la sortie de l'accélérateur, en une durée de 1,5 s. Le poids de la particule est négligeable comparé à la force électrostatique.

Quelle serait la vitesse atteinte par un ion potassium K+ au bout de 1,7 s, s'il était introduit dans cet accélérateur avec la même vitesse initiale que celle de l'ion sodium ?
Pour répondre à cette question globale, il faut suivre la démarche détaillée ci-dessous :
1) Expliquer pourquoi le rapport des masses des deux ions est le même que le rapport des masses molaires.
2) Pourquoi les deux ions sont-ils soumis à la même force électrostatique ?
3) Calculer la variation de vitesse subie par l'ion sodium.
4) Déterminer alors la variation de vitesse subie par l'ion potassium.
5) En déduire la vitesse de l'ion potassium à la sortie de l'accélérateur.

Réponse :

voici mes ***pistes*** :
1) on utilise la relation de la masse molaire donc y'a que la qt de matière qui joue le rôle de coefficient directeur
2/ ils ont la même charge positive
3/ de 1,5km/s c'est vitesse finale - initiale sur 1,5 micro seconde
4/ il y a donc accélération de tant en une micro seconde et relation de proportionnalité pour 1,7micro seconde
5/ on trouve la vitesse finale de la même manière qu'à la 3

***Titre changé***

Posté par
gbm Webmaster
re : Mécanique : accélérateur linéaire de particules 25-04-22 à 19:28

Bonjour,

1. Cela de répond pas du tout à la question : peux-tu me rappeler la définition de la masse molaire ?

2. OK, et donc ? Il faut justifier tes réponses

3. et 4. et 5. Il faut justifier ton raisonnement proprement :

Citation :
Lorsqu'on aborde un problème de mécanique il est primordial de suivre systématiquement la démarche qui suit :

1) Faire un croquis de la situation.

2) Définir le système d'étude : "le système étudié est ... de masse ... et de centre d'inertie ...".

3) Choisir un référentiel et définir un repère d'étude (le représenter sur le croquis).

4) Faire le bilan des forces appliquées au système et les représenter sur le croquis.

5) Appliquer la 2ème loi de Newton pour trouver la relation entre l'accélération du mobile et la résultante des forces appliquées au système.

6) Projeter cette relation (vectorielle) sur un ou plusieurs axes afin d'obtenir les équations du mouvement.


Posté par
besoinaideph
re : Mécanique : accélérateur linéaire de particules 26-04-22 à 04:37

Dans un premier temps merci bcp d?avoir été aussi réactif.
1/ La définition de la masse molaire est est la masse d'une mole d'un élément chimique, elle s'exprime en g/mol et est  notée M. Elle est égale à la masse de l'élément divisée par la quantité de moles.

2/ Oui j?avais juste pas mis tous mes détails mais je pensais utiliser la relation de la force  F= Qe et dire qu?ils ont la même la même charge e et la même force ? mais je vois pas où cela ns mène.
3/  ( un croquis est donné dans l?énoncé c?est un chronophotographie de l?accélérateur linéaire ) Et j?ai essayé de répondre à cela en une réponse pas très organisé mais je ne comprends pas exactement, je vous le met en pdf car on cherche l?accélération de K.

Les questions intermédiaires sont juste là pour nous aider mais pas obligatoire.
Désolé je suis vrm perdue .

** image supprimée => les pistes doivent être recopiées **

Posté par
adelabest
re : Mécanique : accélérateur linéaire de particules 05-05-22 à 17:30

bonjour, je travaille sur le même exercice est ce que tu as réussit à la terminer?

Posté par
gbm Webmaster
re : Mécanique : accélérateur linéaire de particules 05-05-22 à 19:34

Bonjour,

Et pourquoi ne pas proposer tes pistes de réflexion comme demandé ?



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