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Grain de sable et photon

Posté par
Marka
19-11-11 à 21:47

Bonsoir,
J'ai du mal à faire un exercice :
"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=9.8N/kg
a Calculer, en utilisant les unités SI, l'énergie libérée par la chute d'un grain de sable de masse m=10g tombant d'une hauteur h=1.0mm.
b Combien de photons d'une radiation de lumière visible, de longueur d'onde dans le vide =500nm, faudrait-il pour transporter la même énergie?"
Donc tout ce que je sais c'est qu'il va falloir convertir tout en kg, mais je ne sais pas ce que représente z ici :S.
Merci d'avance.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 21:51

salut !

a) E = mgz
ici z c'est h si tu prends le sol comme point de référence. Tu convertis m en kg et h en mètres

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 21:57

E=(10 x 10^9)(9.8)(1 x 10^3) avec m=10g=10 x 10^9m et avec z=h=1.0mm=1 x 10^3 m
E=9.8 x 10^13

Ok mais comment tu as su que z = h ?
Et qu'il fallait convertir m en kg et h en mètres ?
Merci

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:10

Non 1 µg = 1.10-6 g

Et l'unité d'une énergie c'est le Joule

z est une différence d'altitude entre le point de lâché et le point où ça tombe. Donc ici c'est h qui est la hauteur de chute

Parce-que ce sont les unités SI

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:22

Oui excuse moi,
E=(10 x 10^-6)(9.8)(1 x 10^-3) avec m=10g=10 x 10^-6 et avec z=h=1.0mm=1 x 10^-3 m
E=9.8 x 10^-8 J

Ok maintenant explique moi le b stp.

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:24

10 x 10^9kg *

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:28

a) ok très bien

b) Pour une onde électromagnétique de fréquence \nu et de longueur d'onde \lambda dans le vide, l'énergie d'un photon est E=h\times{\nu}=h\times{\frac{c}{\lambda}}
où h = 6,62.10-34 J.s est la constante de Planck et c la célérité de la lumière dans le vide c = 3,00.108 m.s-1
Le photon est un corpuscule de masse nulle, de charge nulle, qui se propage à la célérité de la lumière c dans le vide ou l'air.
* Unités S.I : E est en J ; h est en J.s ; \nu est en Hz ; c est en m.s-1 ; \lambda est en m.

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:28

Oh lala qu'est ce que j'ai encore avec cette conversion :
E=(10 x 10^-9)(9.8)(1 x 10^-3) avec m=10g=10 x 10^-9 kg  et avec z=h=1.0mm=1 x 10^-3 m
E=9.8 x 10^-11 J

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:28

Non pardon pas bien c'est 10.10-9 kg. C'est le "-" que je voulais que tu mettes moi

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:29

Je crois que 10g=10 x 10^-9 kg  !

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:29

Ah Ok le b

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:29

posts simultanés : Maintenant ton énergie est juste

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:31

Oui je connais cette formule mais je vois pas en quoi elle va me permettre de répondre à la question vu que on a =500nm et on a déjà E.
En faite je ne sais pas comment calculer le nombre de photons.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:37

nan le E que tu calcules avec cette formule c'est l'énergie transportée par un photon à cette longueur d'onde

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:44

E= h x c/
E= 6.63 x 10^-34 x (3x10^8)/(500 x 10^-9)
E= 3.978 x 10^-19 J
Mais je n'ai toujours pas compris le but :S

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:45

Tu divises le E du calcul de la 1) par ce que tu viens de trouver et tu trouves le nombre de protons

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:50

AHHH MERCI !LA JAI COMPRIS !

P=(9.8 x 10^-11)/(3.978 x 10^-19)
P=2.46 x 10^8

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:50

Il y'a donc 2.46 x 10^8 photons !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:51

ouaip

Posté par
Marka
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:51

Merci beaucoup !

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Grain de sable et photon 19-11-11 à 22:54

Je t'en prie



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