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Problème du bouchon et réfraction

Posté par
Makesmewonder
15-12-08 à 18:41

Bonsoir ! J'ai un gros problème avec un exercice de physique que je dois rendre demain matin . Je connais parfaitement mes formules , mais je n'arrive pas situer les angles .. Assez problématique quand on cherche à en calculer !

Voici l'énoncé : Un bouchon de liège de diamètre d=10cm flotte sur l'eau , on enfonce verticalement une épingle au centre du bouchon . L'épingle est immergée dans l'eau , comme le montre le document suivant :

Données : HT=5cm
nair = 1.00
neau =1.33

1. Calculer l'angle a1 , soit l'angle HTA .

Avec pythagore puis le cosinus , je trouve a1 = 44°.

2.La tête T de l'épingle diffuse de la lumière dans toutes les directions . Les rayons lumineux émis par la tête T de l'épingle font un angle a avec HT .
Montrer que les rayons lumineux émis par T et sortant de l'eau sont tels que a appartient à un domaine
]a1;a2[ ; vous déterminerez a2 en comparant la réfringence des deux milieux considérés .


Je n'arrive pas à savoir OU EST l'angle a ! J'ai d'abord pensé qu'il était égal à a1 , mais cela me semble faux ... Pour déterminez a2 , je pense qu'il faut simplement dire que comme l'eau est plus réfringente que l'air , alors le rayon réfracté s'éloigne de la normale au dioptre , d'où a2>a1 . Mais je ne comprends pas le rapport avec l'encadrement ...

3. Calculer a2 .

Aucun problème majeur si je connaissais a2 , je ferais une application des Descartes : n1 x sini1 = n2 x sin i2 .

Voilà , merci d'avance pour votre aide !

Problème du bouchon et réfraction

Posté par
122155
re : Problème du bouchon et réfraction 15-12-08 à 19:29

salut:
1)dans le triangle HTA , on a :
tg(a_1)=\frac{HA}{HT}=\frac{\frac{d}{2}}{HT}=\frac{5cm}{5cm}=1   => a1=45°

Problème du bouchon et réfraction

Posté par
Makesmewonder
re 15-12-08 à 19:30

Oui ça c'est bon j'ai plus de problème poru la suite ...

Posté par
122155
re : Problème du bouchon et réfraction 15-12-08 à 19:41

2) d'après les données voici l'angle a2

Problème du bouchon et réfraction

Posté par
122155
re : Problème du bouchon et réfraction 15-12-08 à 19:44

rappel toi que l'angle de réfraction limite eau -air est égal à:
sin i_l=\frac{1}{1,33}=> i_l=48,75°

si a2> il pas de réfraction  (réflexion tatale).
donc voici la 1ère limite.

Posté par
122155
re : Problème du bouchon et réfraction 15-12-08 à 19:46

la 2ème limite est imposé par les dimensions du bouchon .le rayon doit passer au dela du bouchon d'ou
a245°

Posté par
122155
re : Problème du bouchon et réfraction 15-12-08 à 19:48

donc:
les rayons lumineux émis par T et sortant de l'eau sont tels que a appartient à un domaine
]45°;48,75°[ .

Posté par
Makesmewonder
re 15-12-08 à 20:26

D'accord , merci beaucoup !

Posté par
122155
re : Problème du bouchon et réfraction 15-12-08 à 20:42

bonne chance.



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