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grain de sable et photon

Posté par
george-93
28-10-11 à 13:19

Bonjour,
j'ai un exercice qui me pose probléme:

Un objet de masse m soulevé de la hauteur h au-dessus du sol libère, en tombant, une énergie E=mgz
g désigne l'intensité de la pesanteur: g=9,8 N/kg

1)Calculer en utilisant les unités du SI, l'énergie libérée par la chute d'un grain de sable de masse m=10µg tombant d'une hauteur h=1,0mm.
2)Combien de photons d'une radiation de lumière visible, de longueur d'onde dans le vide =500nm, faudrait-il pour transporter la même énergie?

Est-ce que vous pourriez m'aider?
Merci d'avance.

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 13:27

la première question n'est pas compliquée si ?

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 13:33

Bonjour efpe,
En effet, elle n'est pas trés difficile, mais je ne sais pas à quoi correspond z dans mgz, sinon il me suffirait de calculer mgz pour répondre à la question, mais alors quel est le rôle de la hauteur qui est donné dans l'énoncé de la question1?

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 13:36

z est justement l'altitude donc la hauteur h

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 13:42

Ah ok,
donc tout s'explique:
E=mgz=10.10^-6g*9,8N/kg*1*10^-3=9,8^-8J

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 13:45

Est-ce correct?

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 13:53

non il faut mettre ta masse en kg. C'est l'unité de base en physique (et non le g, d'ailleurs tu vois que g est en N/kg)

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 14:15

Donc:
10*10^-6g=10*10^-10kg
n'est-ce pas?

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 14:17

non
10*10^-6 g = 10*10^-9 kg = 10^-8 kg

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 14:27

ah, j'ai compris
Donc:
mgz=10*10^-9*10^3*9,8*1*10^3=9,8*10^-2J

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 14:31

non c'est 10^-3 m et pas 10^3 ! donc ça fait 9.8*10^-5 J

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 14:38

En effet, c'est 10^-3.
Mais, j'obtiens 9,8*10^-8J.

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 14:44

Quel est le détail de ton calcul pour que tu obtienne 9,8*10^-5J?

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 14:47

on reprend :

z.h.m = 9.8 * 10^-3 * 10^-8 = 9.8 * 10^ -11 J

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 14:59

C'est bon!
J'obtiens le même résultat

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 14:59

cool des idées pour la 2e question ?

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 15:09

Je pense qu'il faudrait faire le calcul suivant:
deltaE=h*c/
avec lambda=500nm
puis diviser 9,8*10^-11J par le résultat trouvé dans le calcul précédent.

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 15:10

exactement

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 15:19

OK
Donc:
h*c/=6,63*10^-34*3*10^8/500*10^-9=3,978*10^-19
9,8*10^-11/3,978*10^-19=246354952,2=2,46*10^8J

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 15:21

ça a l'air bon mais attention. 3,978*10^-19 c'est une énergie donc l'unité c'est des Joules

par contre quand tu fais la division tu trouves 2,46*10^8 photons et non pas joules

Posté par
george-93
grain de sable et photon 28-10-11 à 15:24

Ok, merci pour ton aide
Au revoir,
bonne journée

Posté par
efpe
re : grain de sable et photon 28-10-11 à 15:27

bonne journée



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