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Force immobile entre noyau et électron

Posté par
Margaux19
19-02-18 à 20:08

J'ai commencé mon devoir de physique-chimie de 1eS, mais malheureusement je bloque à une question...
On considère 19 grammes de cuivre solide Cu (s) et on décide de séparer les noyaux de cuivre des électrons que l'on répartit dans deux sacs: un sac rempli des noyaux et un sac rempli des électrons. Les deux sacs sont maintenant distants de 8 mètres. Quelle force faut-il maintenir entre les deux sacs pour que ceux-ci restent immobiles?

De plus, il est indiqué que l'on peut faire et que l'on doit faire des recherches sur internet, puisque aucune autre donnée a été fournie.

J'ai pensé qu'il fallait d'abord connaitre le nombre d'électrons et de protons d'un atome de Cu (il y a 29 protons et 29 électrons dans un atome de cuivre).
Puis qu'il fallait calculer la masse du noyau d'un atome de Cu et la masse de l'ensemble des électrons: on obtient alors pour le noyau le nombre de nucléons (63) multiplié par la masse d'un nucléons (1,67*10^-27 Kg), ce qui donne 1,0521*10^-25 Kg ; et pour les électrons, 29 multiplié par la masse d'un électron (9,1*10^-31 Kg), ce qui donne 2,639*10^-29.
De là, j'ai pensé qu'il fallait calculer le nombre d'atome de cuivre dans 19g, mais maintenant je suis bloqué.
Suis-je sur la bonne voie et comment savoir à quelle force les deux sacs restent immobiles? Merci d'avance de votre aide

Posté par
dirac
re : Force immobile entre noyau et électron 19-02-18 à 20:56

Hello

Pour me moquer (très gentiment je te rassure) de toi je dirais: Margaux19 tu as le nez dans le guidon   Lève un peu la tête pour savoir où tu vas.

Dans le sac 1: tu as un "paquet" de charges positives.  Appelons +Q cette charge
Dans le sac 2: tu as un paquet de charges négatives.  La charge de ce sac est -Q

Entre sec 2 sacs s'exerce une force attractive (la force de Coulomb) qui vaut

F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{Q^2}{d^2} uù d est la distance entre les sacs

Pour que les sacs soient en équilibre il faut exercer une force contraire à F (équilibre requiert: somme des forces nulle)

Tu as toutes les billes (dans le sac 3 ) pour calculer Q

Posté par
shakageniesse
re : Force immobile entre noyau et électron 19-02-18 à 21:12

Bonsoir à tous, chers Margaux19,la force que tu cherches risque d'être immense,  à l'instar du nombre d'Avogadro.
Merci.



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