Bonjour, cet exercice nous a été donné par notre professeur.
J'ai eu un peu de mal
Je vous poste tous l'exercices et je vous dirait en commentaire les endroits où j'ai eu quelques problèmes.
On considère deux plaques métalliques A et B planes, parallèle et horizontal séparés par une distance d=2,00 cm. Dans l'espace entre les plaques régne une atmosphère gazeuse de masse volumique 0= 1,30kg/m3
On n'y pulvérise de la glycérine sous forme de gouttelettes sphérique de rayon r (à déterminer) de masse volumique =1,25.103kg/m3 ; et on applique à l'ensemble d'une tension réglable: UAB= VA-VB
0.
Les gouttelettes soumises à leur poids ( on prendra g= 9,81m.s-2) et à la poussée d'Archimède se mettent alors en mouvement. Elle sont alors soumises à la force de frottement fluide = 6
.r.
.
; avec:
= 1,8.10-5 Pa.s.
Un faisceau de rayon X ionisent l'atmosphère ce qui provoque des transfere de charge sur les gouttelettes dont certaines acquièrent la charge q0 et d'autre la charge q1 (et d'autres encore des charges qxdont on ne s'occupe pas pour l'instant). Ce transfert de charges rend les gouttelettes sensible au champ électrique E qui règne entre les plaques quand: UAB0V
1) la tension électrique U et d'abord choisi nulle: U=U0=0V. La vitesse des gouttelettes tend alors vers une vitesse limite verticale v0
à) faire un schéma d'une gouttelette entre les plaques plane horizontale et parallèle en faisant, figurer les trois Forces qui s'exercent dessus.
b) donné l'expression de v(t); on prendra v(0)=0 comme condition initiale vérifier la pertinence du résultat.
c) en déduire l'expression de v0
d) Millikan à trouver v0=4,91.10-4m/s. En déduire l'expression puis la valeur numérique de r.
2) On applique maintenant une tension U1=37440V Tel qu'un certain nombre de gouttelettes demeurent immobile celle portant la charge q0)
a) quelles relations Lie le champ E1 à U1? Faire l'application numérique
b) Montrer que: q0=(d/U1).(4/3).(
-
0).g.r3
3) un examen plus attentive du milieu montre qu'un certain nombre de gouttelettes ont un mouvement vertical ascendant de vitesse uniforme v1. On mesure v1=4,91.10-4m/s
à) À partir de la deuxième loi de newton trouver la valeur numérique de q1
b) commenter la valeur numérique trouvé puis l'expérience.
J'ai d'énormes problèmes avec les applications numériques car je sors de BTS je suis entré directement en deuxième année de prépa TSI.
C'est pour cela que je souhaite avoir une correction complète pour comparer vos réponses au miennes. Par Ailleurs demandé des explications si toutefois je n'ai pas compris.
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