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Loi de newton

Posté par
miss1
05-01-13 à 20:55

Bonjours j'aurai besoin d'aide pour un exercice je ne comprend absolument pas. Merci d'avance pour votre aide.
c'est un exo qui fait partie des exo Exploiter des document donc le texte je le recopie et le schémas je ne peut pas le mettre désoler je n'y arrive pas

TEXTE DU DOC
Principe de l'oscilloscope
Le tube électronique est une enceinte où règne un vide poussé. les électrons,accélérés dans un canon à électrons, pénètrent en O avec une vitesse vecteur Vo de direction horizontale entre les deux plaques horizontales P1 et P2 d'un condensateur plan.
On impose entre les deux plaques une tension U qui dévie le faisceau d'électrons vers le haut. les électrons sortent du condensateur au point S. Après le point S, les électrons ont un mouvement que l'on peut considérer rectiligne est uniforme. ils frappent l'écran au point A en formant un spot lumineux.
Ya = O'a représente la déviation du spot sur l'écran.

L'enoncé de l'exo
Un oscilloscope permet de mesurer la tension électrique U grâce à la déviation d'un faisceau d'électrons. Quel est le principe de cette mesure?
Donnée: dans cette exercice on ne tiendra pas compte du poids de l'électron.
1. on suppose que le champ vecteur E est uniforme entre les plaques P1 et P2.
déterminer les caractéristiques suivantes:
- la direction et le sens du champ vecteur E entre les plaques
- la direction, le sens et l'expression littérale de la valeur de l'accélération vecteur a d'une électron (en fonction de e,E,m)
- les coordonnées de ax et ay du vecteur accélération
2. a) établir que l'équation de la trajectoire des électrons entre les plaques P1 et P2 est y=(eE/2mVo²)*x²
b) quel est la nature de sa trajectoire?
c) Déterminer l'expression de la déviation Ys en fonction de e, m, d(distance entre les plaques) et l(longueur des plaques). vérifier que Ys est de la forme Ys=kU.
3. on montre que Ya = Ys*(2L/l)
a) établir l'expression de Ya en fonction de U.
b) Qu'observe-t-on sur l'écran si U diminue sans changer de signe ? si U change de signe ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 05-01-13 à 21:03

Bonjour,

Les plaques sont horizontales.
L'électron est dévié vers le haut.

Quels sont donc la direction et le sens du champ \vec{E}

Posté par
miss1
re : Loi de newton 05-01-13 à 22:10

eh je sais pas
direction verticale et sens vers le bas

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 07:50

Mais oui, c'est bien cela.

Alors quels sont la direction, le sens et l'expression littérale (de l'intensité, de la norme) de l'accélération \vec{a} à laquelle est soumis un électron ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 10:14

la direction verticale et le sens vers le bas et expression littérale c'est la deuxième loi de Newton
vecteur a = (q*vecteur E)/m

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 10:18

Pas tout à fait.

Un électron porte une charge élémentaire négative

Quel est le sens de la force \vec{F} à laquelle il est soumis (sachant que, comme tu l'as écrit plus haut, le sens du champ \vec{E} est vers le bas) ?
Et donc, quel est le sens de l'accélération \vec{a} ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 10:55

la direction vecteur a est verticale et son sens vers le haut son expression est vecteur Fe/m ce qui équivaut a vecteur a =-e E/m et vu que E ( 0;-E )
ax=0et ay je ne sais pas trop

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 11:00

C'est très bien.

ax = 0
ay = e.E/m

En notant E la norme (donc positive) du vecteur champ \vec{E}

Question 2a maintenant

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 11:10

ay=-e.E/m ? vu que Fe = -e.E

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 11:16

Vectoriellement :

\vec{F}\;=\;-\,e.\vec{E}

Mais si je considère les normes des vecteurs :

||\vec{F}||\;=\;+\,e.||\vec{E}||

ce qui s'écrit plus simplement :

F = e.E

en sachant que ce sont les normes (donc positives)

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 11:19

ok j'avais pas compris merci

2.a) est ce que il faut trouver les coordonnés du vecteur Vo

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 11:23

L'énoncé te dit que la vitesse à l'entrée est horizontale.

Donc \vec{V_0} \  \begin{array}{|c}V_0\\0\end{array}

Posté par
yopa
re : Loi de newton 06-01-13 à 12:37

Bonjour Coll,
j'ai actuellement le meme exercice.
les coordonnées de (x= e.E/m .t et y=0) ?

merci d'avance.

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 13:02

il ne manque pas une constante dans les coordonnées du

Posté par
yopa
re : Loi de newton 06-01-13 à 13:15

c'est bon j'ai enfin trouvé

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 13:30

Bonjour yopa

Tu as les coordonnée du vecteur accélération :

\vec{a} \  \begin{array}{|c}0\\\frac{e.E}{m}\end{array}

Tu as les coordonnées de la vitesse à son entrée dans le champ :

\vec{V_0} \  \begin{array}{|c}V_0\\0\end{array}

Il faut en déduire les coordonnées de la vitesse d'un électron, dans le champ, en tenant compte bien sûr des conditions initiales.

Posté par
yopa
re : Loi de newton 06-01-13 à 13:46

oui a la fin je trouve y=1/2 (eE/m).t² .

j'ai x =Vo.t j'ai isolé t et remplacé ça valeur dans y et je trouve le bon résultat merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 13:56

Tu as bien fait !

miss1 >> Où en es-tu ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 14:07

j'avance mais si je bloque je t'en fait part

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 15:03

Pour la 2.c) par contre ça se complique je bloque complètement (il te faudrait le schéma ?)

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 15:06

Non, merci. Avec un bon énoncé je n'ai pas besoin du schéma.

As-tu su faire la question 2a ?
Qu'as-tu répondu à la question 2b ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 15:10

j'ai réussi a mettre l'image sa pourra être utile peut-être.

Loi de newton

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 15:16

Merci pour l'image.

Tu feras attention, il me semble qu'il y a deux fois une distance qui est notée yS :
. Une fois à la sortie des plaques : cela correspond bien à l'énoncé
. Une fois entre le centre de l'écran et le point A (comme le nomme l'énoncé et non pas le point yA comme l'indique la figure) ; or sur l'écran, d'après l'énoncé, la distance de O' à A vaut yA

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 15:19

oui j'ai fait la question 2 a
j'ai répondu pour la 2b parabole tournée vers le sens opposé du champs E

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 15:25

C'est cela.

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 16:04

Mais pour la 2.c pourrais tu me donner quelques indices ? je vois pas du tout.

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 16:08

L'indice indispensable : la question 2c suit (comme toujours) la question 2a

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 16:21

ouai mais ça m'avance pas trop

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 16:22

Oh si !

Quelle est l'abscisse du point S à la sortie des plaques ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 16:38

S(x'=L et y'=O) ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 17:00

non y = (e.E/2m Vo²) . L²

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 17:35

Voilà l'ordonnée du point S

Il faut montrer qu'elle est de la forme k.U

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 17:49

et justement comment y arrive t-on ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 17:50

Qu'est-ce que U ?
Comment le faire apparaître dans la relation précédente ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 17:57

U c'est la tension qui dévie les électrons vers le haut. Mais a y(s) il faut aussi rajouter en plus de U, d et l

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 17:59

Oui, j'ai bien lu.

Pourquoi applique-t-on une tension U aux plaques distantes de d ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:04

pour dévier le faisceau d'électrons ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:06

Bien sûr, pourquoi ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:13

pour que la trajectoire de l'électron aille vers le haut car vecteur a a un sens vers le haut

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:14

Quelle est cette propriété de l'espace qui fait que l'électron est soumis à une force et ne continue pas en ligne droite ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:15

au vecteur S?

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:21



L'espace entre les plaques n'a pas les mêmes propriétés selon qu'il y a ou qu'il n'y a pas une tension U entre ces plaques.

Quel concept utilise-t-on en physique pour dire cette propriété de l'espace (c'est un mot qui figure dans l'énoncé et qui a été plusieurs fois employé dans les précédents messages) ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:27

c'est la troisième loi de newton ainsi la terre exerce une force sur l'eléctron qui le fait devier vers la haut car il n'a plu la force du au champ electrostatique  qui s'exerce sur lui entre les 2 plaques, quand il en sort au point S

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:31

je crois que j'ai un élément: il faut utiliser la relation E = U/d  avec ys soit associer les 2 expressions ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:32

Un peu n'importe quoi...

Entre les plaques, quand on applique une différence de potentiel ou tension U entre ces plaques, règne un champ électrostatique.

C'est une modification des propriétés de l'espace :
. en l'absence de ce champ (puisque le poids des électrons est négligé) les électrons iraient en ligne droite et frapperaient l'écran en O'
. en présence du champ les électrons sont soumis à une force qui, dans le cas présent, courbe leur trajectoire vers le haut (mais ce pourrait être vers le bas)

Quelle est la relation entre l'intensité du champ, la tension U et la distance des plaques d ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:32

Oui, à ta réponse de 18 h 31 qui a croisé la mienne.

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:41

ça serait alors: ( e.U/ d.2mVo²).l²  ??

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:44

Oui (à la condition de mettre les parenthèses nécessaires).

Posté par
Coll Moderateur
re : Loi de newton 06-01-13 à 18:46

Rappel : Comment bien écrire une formule sur le forum ?

Posté par
miss1
re : Loi de newton 06-01-13 à 19:04

dans la relation kU  k représente quoi ?

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