Bonjour, je bloque à la question 3 car je ne comprends pas le lien des masses et de la loi de coulomb
L'atome d'hydrogène est le plus abondant dans l'univers ; sur Terre il est notamment présent dans la molécule d'eau.
Données : rayon atome hydrogène : R = 53 pm;
masse de l'électron : me= 9,11 x 10^-31 kg ;
masse du proton : mp = 1,67 x 10^-27 kg;
intensité de la pesanteur terrestre :g=9,8 N kg^-1
1. Quelle est la composition d'un atome d'hydrogène (de numéro atomique Z = 1) ?
Dans le modèle planétaire, on suppose que l'électron est animé d'un mouvement circulaire de rayon R autour du proton.
Réponse :
Elle est composée d'un proton chargé positivement et d'un électron chargé négativement.
2. Indiquer les trois interactions auxquelles sont soumises les deux particules chargées sur Terre ?
Réponse :
1- champ électromagnétique
2- champ gravitationnelle
3-?
3. Écrire la loi de Coulomb puis calculer l'intensité de la force électrostatique.
FA/B= FB/A= k×qa×qb/d^2 Uab
4. Écrire relation de la force modélisant l'interaction gravi- tationnelle entre les deux particules. Calculer l'intensité de cette force.
FA/B= FB/A= G×me×mp/d^2 Uab
=6,67×10^-11×9,11×10^-31×1,67×10^-27/5,3×10^-11
=1,9×10^-57N
5. Calculer la valeur du poids de chaque particule.
P= me×g
P=9,11×10^-31×9,81
P=8,93×10^-30Kg
P=mp×g
P=1,67×10^-27×9,81
P=1,64×10^-26Kg
6. Que pouvez-vous en conclure en comparant les diffé- rentes intensités des forces ?
Bonjour,
Question 1 : OK
Question 2 :
Curieux que tu ne trouves que deux des trois interaction demandées alors qu'un peu plus bas tu calcules les intensités de chacune de ces trois interactions !
Je viens de me rendre compte que sur le 4 j'ai oublié de mettre la distance au carré
Donc je rectifie :
6,67×10^-11×9,11×10^-31×1,67×10^-27/(5,3×10^-11) ^2
=3,6×10^-22
Bien sûr !
Le poids est ( à peu de chose près ) le résultat de l'interaction entre la Terre et le proton (d'une part) et la Terre et l'électron (d'autre part).
Tu as de nombreuses erreurs de calcul dans les questions 3, 4 , 5
- Confusion entre le constante de Coulomb et le constante gravitationnelle
- Non prise en compte ou mauvaise prise en compte de la distance proton / électron
- Mauvaises unités dans certains résultats
On est bien d'accord qu'il y a une erreur dans l'exercice puisqu'on nous donne me et mp en kg mais la loi de coulomb dis que qa et qb doit être en C
Je me suis trompé en te disant que tu avais fait une confusion entre les constantes de Coulomb et gravitationnelles .
Voici ce que j'ai constaté :
Question 3 : Tu donnes la bonne relation mais tu n'as pas fait l'application numérique.
Question 4 : Ici aussi tu donnes la bonne relation, mais dans ton calcul tu as oublié d'élever la distance proton / électron au carré
Entre temps tu as rectifié le calcul, mais le résultat est exprimé sans unité ( et je ne trouve pas la même valeur que toi)
Question 5 : L'unité de poids n'est pas le kg
OK merci je reprends
3:
9,0×10^9×9,11×10^-31×1,67×10^-27/(5,3×10^-11) ^2
=4,87×10^-27
4:
6,67×10^-11×9,11×10^-31×1,67×10^-27/(5,3×10^-11) ^2
=3,6×10^-47
5:
C'est le Newton donc en N
Nous sommes d'accord pour les questions 4 et 5 , mais quand on rend un résultat l'unité doit impérativement suivre immédiatement la valeur numérique.
Les résultats corrects sont donc :
Pour la force d'interaction gravitationnelle : 3,6 . 10-47 N
Pour le poids du proton : 1,6 . 10-26 N
Pour le poids de l'électron : 8,9 . 10-30 N
J'exprime les résultats avec 2 chiffres significatifs, R et g étant eux même fournis avec cette précision.
En ce qui concerne la question 3, tu fais une "salade" entre les deux types d'interaction car tu utilises la constante de Coulomb (9 . 109 N.m2C-2) avec les masses ( au lieu des charges ) des particules.
OK merci pour votre aide et pour le 3 le manuel est très mal présenté du coup il y a des données que je n'ai pas vu donc je reprends
9,0×10^9×-1,6×10^-19×1,6×10^-19/(5,3×10^-11)^2
=-8,2×10^-8 N
La question 3 demande de calculer l'intensité des forces d'interaction électrostatique.
Par définition l'intensité d'une force est un nombre positif.
L'application numérique de la loi de Coulomb pour calculer cette intensité de force suppose que ce sont les valeurs absolues des charges qui doivent être prises en compte
Fp/e = Fe/p = k * e² / R² = 8,2 . 10-8 N
Attention de ne pas confondre la relation
Fp/e = Fe/p
qui concerne les intensités de force
avec la relation
qui concerne les forces elles mêmes et non leurs intensités
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