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Matière et interaction gravitationnelle ! Goutte d'huile/ Terre

Posté par
Bobinette
08-02-14 à 19:38

Salut à tous

Alors, voilà, je suis en ce moment dans le chapitre Mmatière et interaction, or j'ai très régulièrement des erreurs de calculs et notamment dans les exercice type suivant :


           Dans l'expérience historique de Robert Millikan (1911), une goutte d'huile de masse mg=0,87µg
et de charge q=-10e tombe sous l'effet de la seule pesanteur.

1. Calculer la norme de la force gravitationnelle s'exerçant sur la goutte.

2. Dans une seconde phase de l'expérience, la goutte subit en outre une force électrostatique verticale dirigée vers le haut, de norme Fe=4,3 x 10-9N.

a. Pourquoi la goutte descend-elle encore dans cette phase?
b. Quelle devrait être la valeur de la charge de la goutte pour qu'elle remonte?

Données:
charge élémentaire : e = 1,60 x 10-19 C.
masse de la Terre : MT = 5,98 x 1024 kg
rayon de la Terre : RT = 6,37 x 103 km
k=9,0 x 109 N.m2.C-2.
constante de gravitation universelle : G=6,67x10-11 N.m2.kg-2.

__________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________

1- || F || = ( G * (mg * mt)) / d²
    ||F|| = 6,67. 10-11 x ( 5,98 x 1024 * 8,7.10-9) ) / (6,37.103
         =0.09 N

Or, la le problème, est que j'ai lu la correction de cet exercice... Et il ont remplacer 6,37.103 par 6,37.106, et ce n'est pas la première fois que je remarque un tel changement... Ce que je ne comprend pas, et qui me fais avoir des résultat incorecte!



Merci d'avance  
    

Posté par
MargauxRse05
re : Matière et interaction gravitationnelle ! Goutte d'huile/ 23-02-17 à 14:17

Salut !
en fait si on remplace 6,37.10[/sup]3 par 6,37.10[sup]6 c'est que les unités obligatoires pour la distance sont en m or on te les donne en km dans l'énoncé tu n'as plus qu'à convertir !
En espérant t'avoir aidé !

Posté par
J-P
re : Matière et interaction gravitationnelle ! Goutte d'huile/ 23-02-17 à 16:08

2)

a)
P = G.m.Mt/Rt² = 6,67.10^-11 * 0,87.10^-9 * 5,98.10^24 / (6,37.10^6)² = 8,55.10^-9 N (Poids de la bulle)

Fe = 4,3.10^-9 N

Résultante des forces sur la goutte : F = P - Fe = 4,25.10^-9 N (vertical vers le bas) --> le goutte descend en accélérant.
Son accélération (vers le bas) est a = F/m = 4,25.10^-9/(0,87.10^-9) = 4,9 m/s² (arrondi)
-----
b)

Pour que la goutte remonte, il faut que |Fe| > |P|, donc Fe > 8,55.10^-9 N

Comme Fe est propotionnelle à la charge de la goutte, la charge devrait être |q| > 10e * 8,55/4,3

|q| > 20 e (arrondi)

soit dans ce cas q < -20 e
-----

Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  



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