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Niveau maths sup
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Energie potentielle de Lennard

Posté par
Physique007
04-02-19 à 22:55

Bonjour alors voilà j'ai un DL de Physique et j'avais bien envie de le faire mais je bloque à la question numéro 2) question... Pouvez vous m'aider, je vous met l'énoncé ci dessous :

Energie potentielle effective de Lénard

La force d'interaction entre 2 atomes A et A' de masses m et m', distants de r, dérive de l'énergie potentielle de Lénard : U( r )=α r-12-β r-6 où α et β sont 2 constantes positives.
L'atome A' est immobile (m'>>m), le mouvement de l'atome A dont la force exercée par A' est constamment dirigée suivant A' obéit à la loi des aires  où C est une constante.

1) a)L'énergie potentielle d'interaction est minimale de valeur U0 pour la distance r=r0, exprimer U0 et r0 en fonction de α et β

b)La force d'interaction entre A et A' est elle répulsive ou et attractive ?

2) a)Montrer que pour toute distance interatomique R>r0, l'atome décrit une trajectoire circulaire de rayon R, de centre A' avec une vitesse v que l'on exprimera en fonction de β, m R et r0    


Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Energie potentielle de Lennard 04-02-19 à 23:49

Bonjour
Je veux bien te donner quelques pistes mais c'est à toi de travailler...
Pour la 1 : il suffit de calculer la dérivée de U par rapport à r et de remplir un tableau de variations comme cela se fait en math.
Pour la 2 ; tu dois savoir qu'une force dérivant d'un potentiel peut s'écrire, dans le cas où l'énergie potentielle ne dépend que de r :

\overrightarrow{F}=-\overrightarrow{grad}\left(U\right)=-\frac{dU}{dr}\cdot\overrightarrow{u_{r}}
\overrightarrow{u_{r}} est un vecteur unitaire radial centrifuge.
2a) La question n'est pas très bien posée : un mouvement circulaire est possible mais ce n'est pas le seul envisageable. C'est celui qu'on te demande d'étudier. Si tu connais l'expression de l'accélération pour un tel mouvement...
Je te laisse réfléchir un proposer une solution...

Posté par
Physique007
re : Energie potentielle de Lennard 05-02-19 à 00:20

Bonsoir !

Pour la 1a et 1b j'avais déjà trouvé mais merci quand même

Pour la 2a) je continuerai demain car il est tard mais j'ai commencé à avoir une piste notamment en exprimant les coordonnées du vecteur accélération dans le repère (ur,u0).
Je vous tiens au courant demain.

Merci beaucoup



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