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Expérience de Millikan
Bonjour, j'ai un exercice de physique sur l'expérience de Millikan avec lequel j'ai quelques problèmes depuis deux jours, voici l''énoncé:
Dans l'expérience historique de Robert Millikan, les armatures d'un condensateur plan horizontal sont chargées positivement au-dessus et négativement en dessous à l'aide d'un générateur de tension variable afin de pouvoir faire varier la norme du champ électrostatique produit. Une goutte d'huile de masse volumique 𝜌 de rayon r et portant la charge de N électrons se trouve au centre du dispositif. On notera e la charge élémentaire.
1. a. Représenter les lignes de champ du champ de pesanteur.
b. Quels sont la direction et le sens du poids de la goutte?
c. Donner l'expression du poids de la goutte d'huile en fonction de son rayon et de la masse volumique de l'huile.
2. a. Représenter les lignes de champ du champ électrostatique entre les armatures du condensateur.
b. Quels sont la direction et le sens de la force électrostatique subie par la goutte?
c. Donner l'expression de la force électrostatique subie par goutte, en fonction de la norme E du champ électrostatique de N et de e.
3. a. À quelle condition la goutte d'huile est-elle immobile?
b. En déduire l'expression de la norme E correspondante du champ électrostatique, puis calculer sa valeur.
Données:
* Masse volumique de l'huile: 𝜌=8,5×102 𝑘𝑔.𝑚−3.
* Rayon de la goutte: 𝑟=1,8 𝜇𝑚.
* N=3.
* Intensité de la pesanteur: 𝑔=9,8 𝑁.𝑘𝑔−1.
* Charge élémentaire : 𝑒=1,6×10−19 𝐶.
Et voici les réponses que j'ai trouvé:
exo 1.a)b) et 2.a)b) m'ont été directement expliqué par le professeur.
1.c) P=gx𝜌x4/3
r^3
2.c) F=E x N x e
3.a) La goutte d'huile est immobile si la force de pesanteur qu'exerce la terre sur la goutte est la même que la force électrique exercée par l'armature (chargée positivement) du condensateur.
J'aimerais savoir si c'est trois réponses sont cohérentes et si possible pouviez-vous m'aider à répondre pour la question 3.c). Merci beaucoup.
Bonjour,
Tes réponses aux questions 2.c) et 3.a) sont exactes à ceci près que pour la question 3.a) il vaut mieux dire que ce sont les intensités des forces qui doivent être égales et non les forces elles mêmes (qui ne sont pas égales mais opposées)
Sauf erreur de ma part, ta réponse à la question 1.c) est fausse.
Je n'ai pas trouvé la question 3.c dans ton énoncé.
merci, je vais modifier la réponse 3)a. et pour la 1)c. je n'ai aucune idée.
Et je m'excuse ce n'est pas la question 3)c. mais la question 3)b.
Question 1.c)
P = mg
m = ρV
V = (4/3) π r³
Donc P = (4/3) π r³ * ρ * g
P = 4 π r³ * ρ * g / 3
Question 3.b)
Regarde ta réponse à la question 3a) et applique l'égalité des intensités des forces qui s'appliquent sur la goutte.
merci beaucoup pour la 1)c. mais pour pourquoi le p n'est pas divisé par 3
Je n'ai fait qu'appliquer les règles du calcul algébrique.
Si tu n'es pas convaincu remplace la fraction (4/3) par la valeur décimale approchée 1,33
V = 1,33*π* r³
m = V*ρ = 1,33*π* r³ *ρ
P=m*g = 1,33*π* r³ *ρ*g
et si on revient à la valeur exacte de 1,33 :
P =(4/3) * π* r³ *ρ*g = 4 * π* r³ *ρ* g / 3
Question 3b)
Bien sûr que tu connais cette égalité ! C'est TOI qui l'a écrite à la question 3a)
3.a) La goutte d'huile est immobile si la force de pesanteur qu'exerce la terre sur la goutte est la même que la force électrique exercée par l'armature (chargée positivement) du condensateur.
d'accord d'accord merci.
Oui je ne savais pas comment la transformer en expression littérale, mais du coup je peux faire ?
F=-P
donc
E=-P/(N x e)
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