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Chambre de Wilson

Posté par
hdiallo
27-02-26 à 02:10

Bonjour,  aidez-moi svp

Problème
Une particule de charge q, de masse m traverse une chambre de Wilson dans laquelle règne un champ uniforme \vec B perpendiculaire au plan de la figure et orienté vers l'avant de ce plan. La particule ralentit en franchissant la surface AC. Le cliché matérialisant la trajectoire permet de dire que la particule a décrit des arcs de cercles de rayons R1 et R2 respectivement dans les compartiments (I) et (II).
1) Établir les expressions des rayons R1 et R2 en fonction de q, m, B et des vitesses respectives V1 et V2 de la particule.
2) Dans quel sens se déplace la particule (de I vers II ou de II vers I) ?
On donne R2 = 3R1 = 42 cm.
3) Quel est le signe de la charge de la particule ? Justifier la réponse.
4) Calculer la charge massique de la particule \frac {q}{m}.
On donne B = 0,10 T ; V1 = 4,2.105 m/s Chambre de Wilson

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 02:20

La première question est très classique. C'est l'application directe du cours.

Je suis pratiquement bloqué au niveau  des questions 2) et 3).

Pour la question 4), la charge massique se déduit tout simplement de l'expression de R1 trouvée à la question 1). Facile !

Posté par
gts2
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 06:32

Bonjour,

Si vous avez fait 1) 2) s'en déduit par la donnée du texte "La particule ralentit en franchissant la surface AC."

Pour 3), déterminer le sens de la force (régle des trois doigts)

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 09:40

Mais les points A et C ne sont pas indiqués sur la figure

Posté par
gts2
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 11:04

Je suis d'accord que A et C ne sont pas indiqués, mais à part la ligne horizontale au milieu, je ne vois pas ce que cela pourrait être d'autre.  

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 13:40

Donc les points A et C se trouvent sur la ligne horizontale du milieu. C'est ça ?

Posté par
gts2
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 14:02

C'est bien cela.

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 14:42

J'ai beau réfléchir, mais franchement je ne sais pas comment justifier dans quel sens se déplace la particule.

Posté par
Candide
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 14:55

Bonjour,

A l'oeil, sur le dessin quel est le rayon le plus grand ?

Or le rayon dépend de la vitesse et on sait que la particule ralentit en franchissant la barrière.

Donc : ...

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 15:02

Bonjour Candide, à travers ton raisonnement, R2 dans le compartiment II est plus que R1 dans le compartiment I.
D'ailleurs l'énoncé dit R2 est 3 fois plus que R1 (R2 = 3R1).
Alors V2 est supérieure à V1.
Puisque la particule ralentit en franchissant la ligne horizontale du milieu, on en déduit qu'elle va de (II) vers (I).

Là c'est bien clair Candide.

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 27-02-26 à 15:04

Je rectifie : c'est R2 j'ai voulu écrire e non R2

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 28-02-26 à 03:06

Maintenant la Question 3 :

Comment faire pour connaître la charge de la particule ?

Posté par
gts2
re : Chambre de Wilson 28-02-26 à 07:32

Pour la question 3, c'est la même méthode que la question 1, sauf qu'au lieu de s'intéresser à l'intensité de la force, on s'intéresse à sa direction : un petit dessin peu aider.

Posté par
Candide
re : Chambre de Wilson 01-03-26 à 11:53

Question 3

Voir par exemple ici :  

C'est la force de Lorenz qui courbe la trajectoire.
Le sens de parcours des arcs de cercle (horlogique ou anti-horlogique) dépend du sens du vecteur B et du signe de la charge de la particule.  Cela se trouve en appliquant correctement la bonne loi des 3 doigts de la main droite.
Tu pourras vérifier ta solution en regardant certains dessins du site ... mais évidemment en les modifiant pour tenir compte du sens de B et du sens de rotation.

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 02-03-26 à 02:37

Merci à vous deux, j'ai compris.
En utilisant effectivement la règle des 3 doigts de la main droite, on constate que q\vec V et \vec V ont même sens. Donc q > 0.

Posté par
hdiallo
re : Chambre de Wilson 02-03-26 à 02:47

Question 4)

Après avoir établi la relation R_1 = \frac {mV_1}{qB} \Rightarrow \frac {q}{m} = \frac {V_1}{R_1B}

Or 3R1 = 42 cm R1 = 14 cm

AN : q/m = 3.107 C/kg



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