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Exercice 19 page 130
Bonjour
j'ai cet exercice à faire
donc et j'ai du mal à répondre à la dernière question
Une particule a (alpha) est un noyau d"hélium . deux particules a sont séparées d'une distance d . la valeur des forces électrostatiques dues a l'interaction électromagnétique qui s'exercent alors entre ces particules a pour expression :
Fe=(K q1*q2)/d²
K est une constante , q1 et q2 sont les charges des deux particules en interaction exprimées en coulomb (C) et d est la distance qui les sépare exprimée en mètre (m)
1.a) les forces gravitationnelles s'exerçant entre deux masses sont-t-elles attractive sou répulsives?
b) sans souci d'échelle , schématiser les forces gravitationnelles entre deux particules a
2.a)que peut-on dire des signes des charges électriques des particules a ?
b) les forces eletrostatiques s'exerçant entre ces deux particules sont-elles attractives ou répulsives ?
c) sans souci d'echelle ,schématiqer les forces eletrostatiques entre deux particules a
3a) On note Fg la valeur des forces gravitationnelles entre ces particules a .
exprimer Fg en fonction de G,mp ,mn et d
b) on note fe la valeur des forces electrostatiques entre ces particules a .
exprimer fe en fonction de k e et d
c) exprimer le rapport (Fe/fg) d) calculer le rapport Fe/Fg
e) que peut-on en conclure?
données: g=6,67*10^-11N;KG^-2m²
masses protones et neutrons =1,7*10^-27kg
charge elementaire e=1,6*10^-19C
k=9,0*10^9N.m².c^-2
j'ai fini les questions 1 et 2 mais ce qui me bloque pour la 3
Merci d'avance pour toute aide apportée
1) c'est un schéma : les forces sont attractives
2) schéma : les forces sont répulsives
(La prof a vérifié et a dit que c'était juste)
3) a) Fg = G*(mp.mn)/d²
3) b) Fe = k*(q1.q2)/d² Oà placer le "e" 
Bonjour Minisim25,
on attaque cet exercice directement à la question 3, puisque tu as su faire les questions précédentes :
a) La force gravitationnelle Fe qui s'exerce entre les deux particules 
de masses m identiques et placées à la distance d l'une de l'autre est Fg = G.m2/d2, où G vaut 6,67.10-11 SI et m = 6,67.10-27 kg (le noyau d'hélium a deux protons et deux neutrons, donc 4 nucléons de masse quasi égale). Donc m = 4 x 1,7.10-27 kg.
NB : Cette force est toujours attractive.
b) La force électrique qui s'exerce sur les deux particules de même charge q et placées à la m^me distance d est Fe = K.q2/d2, où K = 9.109 SI et q = deux fois la charge de l'électron puisque l'atome d'hélium a perdu deux électrons. OK ?
c) pour comparer deux quantités, il n'y a rien de mieux que de faire leur rapport. On écrit donc, par exemple :
Fg / Fe = Gm2/(Kq2) puisque les deux termes en d[/sup] s'éliminent ; ce qui t'indique que ce rapport restera le même quelle que soit la distances séparant les particules .
Fais le calcul puisque tu as toutes les valeurs numériques nécessaires, mair tu peux déhà deviner une chose : Le rapport G/K est en 10[sup]-11/109 donc en 10-20 ; le produit des deux masses est en 10-54 alors que celui des deux charges est en 10-38 (je ne te donne pas les valeurs exactes mais leur ordre de grandeur).
La conclusion est claire : le rapport Fg/Fe est très petit ! ce qui veut dire qu'au niveau des particules élémentaires (proton et électron) on peut toujours négliger la force de gravitation devant la force électrique.
Si tu as des questions n'hésite pas.
Une particule est un noyau d"hélium. Deux particules
sont séparées d'une distance
.
Schéma de la situation :
Houlà... j'arrive bon dernier !
Salut gbm, je corrige la faute de frappe de mon message et je te laisse avec Minisim25.
Fg / Fe = Gm2/(Kq2) puisque les deux termes en d2 s'éliminent ; ce qui t'indique que ce rapport restera le même quelle que soit la distances séparant les particules .
Fais le calcul puisque tu as toutes les valeurs numériques nécessaires, mais tu peux déjà deviner une chose : Le rapport G/K est en 10-11/109 donc en 10-20 etc...
1.
a) Les forces gravitationnelles s'exerçant entre deux masses sont-t-elles attractive sou répulsives ?
Par définition de la force d'attraction gravitationnelle, celle s'exerçant entre les deux masses est attractives.
b) Sans souci d'échelle, schématiser les forces gravitationnelles entre deux particules
Je n'ai pas fait le schéma, c'est le même que celui proposé ci-dessus pour les force électrostatiques, mais cette fois-ci les masse s'attirent.
2.
a) Que peut-on dire des signes des charges électriques des particules
Etant donné qu'on a à faire aux même particules, celle-ci ont une charge identique q.
b) Les forces électrostatiques s'exerçant entre ces deux particules sont-elles attractives ou répulsives ?
Etant donné que les charges sont identiques, les deux charges vont avoir tendance à se repousser => les forces électrostatiques sont donc répulsives;
c) Sans souci d'échelle ,schématiser les forces électrostatiques entre deux particules
Voir le schéma que j'ai proposé
3.
a) On note
Exprimer
b)On note
Exprimer
c) Exprimer le rapport (
d) Calculer le rapport Fe/Fg
e) Que peut-on en conclure?
Merci pour tout à vous deux
J'ai une question : quelle est l'unité de Fe/Fg ? Y'a tellement de choses compliquées fiouuu...
Sinon je trouve 8.4x10^-19
et pour Fg/Fe j'ai trouvé 1.9 x 10^18 (unité svp...???)
Donc Fe > Fg
Je vois notre ami prbebo t'a donné les éléments pour l'application numérique, je te laisse donc conclure
Salut gbm !
bah, j'ai essayé de faire au mieux, mais même pour un exercice aussi simple (pour nous) il y a beaucoup de choses à rappeler et à préciser ; la méthode interactive (question 
réponse question suivante) prend beaucoup de temps, et hier soir ce temps je ne l'avais pas. Je suis donc soulagé que tu aies pu prendre cet exercice en main.
Au passage : tous mes voeux pour cette nouvelle année, souhaitons qu'elle nous apporte des problèmes aussi nombreux et captivants que ceux de l'année écoulée (
, mais peu importe car lorsque ceux qui les posent sont intéressés et reconnaissants, c'est toujours un plaisir de s'occuper d'eux).
Bonjour Minisim25, "Fe > Fg" : oh oui ! tu peux même rajouter toute une collection de >>...
Obtenir la solution de ton exercice est une chose, mais essaie surtout de retenir la façon dont on s'y est pris pour y arriver : d'abord un schéma pour bien capter la situation, puis les quelques relations du cours qui vont intervenir, faire un rapport quand on te demande de comparer deux grandeurs comparables... et ne pas y mettre d'unité.
Bon courage pour la suite. BB.
Salut à vous deux,
bah, j'ai essayé de faire au mieux, mais même pour un exercice aussi simple (pour nous) il y a beaucoup de choses à rappeler et à préciser ; la méthode interactive (question réponse question suivante) prend beaucoup de temps, et hier soir ce temps je ne l'avais pas. Je suis donc soulagé que tu aies pu prendre cet exercice en main.
Au passage : tous mes voeux pour cette nouvelle année, souhaitons qu'elle nous apporte des problèmes aussi nombreux et captivants que ceux de l'année écoulée ( , mais peu importe car lorsque ceux qui les posent sont intéressés et reconnaissants, c'est toujours un plaisir de s'occuper d'eux).
Je t'en prie, et également je te présente mes meilleurs voeux pour cette nouvelle année 2015. Puisse cette nouvelle année être une fois de plus celle de l'entraide, avec face à nous des étudiants motivés, aptes à chercher à s'impliquer dans leurs topics. Le voeux que je souhaite à l'île, c'est de ne jamais voir les membres attendant bêtement une réponse brute devenir majoritaires (ce n'est pas ton cas Minisim25
).
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