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mouvement de l hélium

Posté par
moussolony 27-01-20 à 18:33

Bonjour

Énoncé:

Un noyau d hélium sort d une source s pratiquement sans vitesse par l ouverture A.il est soumis a l action d une tension accélératrice Uo .déterminer sa vitesse VO lorsque il passe par l couverture O .il pénètre dans une région ou régné un champ B(voir schéma)

1/ représenter le champ B, justifier
2/ montre que le mouvement du noyau d hélium est plan ,circulaire et uniforme

3/ en déduire, l expression du rayon en fonction de m,Uo, e et B

4/ identifier la trajectoire sur le schéma
On remplace le  champ B par un champ E

5/ représenter le champ E , justifier
6/ déterminer l accélération puis établir l équation de la trajectoire en fonction de E et Uo

7/ identifier la trajectoire sur le schéma
8/ on souhait que le noyau sorte de la région au point s(XS=0,8,ys=0,33)
Déterminer l espace champ qui convient.

Données : e=1,6*10^-19 C, Uo=1000V /m, masse de He^2+ =6,65*10^-10 ^27 kg ,B=0,028 T

mouvement de l hélium

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 27-01-20 à 18:44

Question
Déterminer VO
Application du théorème de l énergie cinétique
∆EC =qUo

\frac{1}{2}*m*Vo^2=e*Uo

Vo=(\frac{2eUo}{m})

Vo=2,2*10^5 m/s

Question 1
Lorsque l hélium arrive en o ,sa vitesse est orienté de A vers O
Il est orienté vers le haut ,sens de la force
Donc le champ est oriente de ton oeil vers la feuille

mouvement de l hélium

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 27-01-20 à 18:45

Question 4
J ai besoin d aider

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 27-01-20 à 18:49

Question 3
RR=\frac{mVo}{|q|B}

R={m((2e*Uo/m))/eB)
Je voudrais savoir si je dois continuer

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 28-01-20 à 00:39

Bonsoir,

Ton schéma est mal cadré, on ne voit pas en entier les indications qui y figurent.

Question 3 :
Attention, un noyau d'Hélium n'est pas un proton, sa charge n'est pas égale à " e "

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 04:02

Question 1
C est ça

Posté par
gbm Webmasterre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 08:14

odbugt1 @ 28-01-2020 à 00:39

Bonsoir,

Ton schéma est mal cadré, on ne voit pas en entier les indications qui y figurent.

Question 3 :
Attention, un noyau d'Hélium n'est pas un proton, sa charge n'est pas égale à " e "


Bonjour odbugt1, concernant le cadrage de l'image, c'est de ma faute, j'ai trop rogné le côté droit, voilà qui est corrigé

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 28-01-20 à 08:58

@gbm
Bonjour et merci gbm, mais bien qu'ayant vidé le cache de mon navigateur l'image est toujours tronquée. Il me manque le texte.

@moussolony
Oui, le champ magnétique est bien orienté comme indiqué dans ton post du 27-01-20 à 18:44

Posté par
gbm Webmasterre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 09:51

@odbugt1 : le texte était déjà tronqué dans la version initiale de la photo (je viens de vérifier). Ce faisant, je le fais disparaître car c'est à recopier

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 22:01

Bonsoir a tous
Question 3
R=(m((4eUo)/m)/2eB

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 22:08

Voici le schéma

mouvement de l hélium

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 22:21

Question 6
Application du théorème du centre d inertie
F=ma
a=(qE)/m
Projection dans le repéré (o,i,j)
a=(qE)/m=(qE)/m x{ ax= (qE)/m,ay=0}

ax=(2*2*1,6*10^-19*500)/(6,65*10^-27)
ax=0,48 *10^11 m/s
a t=0, OM{ XO=0, yo=0}  v{ vox=VO, voy=0}

OM{x(t)=(qE)/mt^2, y(t)=0}..
Est ce c est correct?

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 28-01-20 à 22:55

Citation :
Question 3
R=R=(m((4eUo)/m)/2eB


Oui, ce résultat est exact mais serait plus lisible sous la forme :

R= \sqrt{ \dfrac{mU_0}{eB^2} }

Question 6 :
Il serait judicieux de répondre d'abord à la question 5 avant de revoir entièrement cette question et en profiter pour soigner la présentation du calcul.

Et puis :
Les données qui figurent à la dernière ligne de l'énoncé comportent une bizarrerie :
U0 = 1000V/m
Un champ électrique s'exprime en V/m mais pas une tension



Citation :
ax=(2*2*1,6*10^-19*500)/(6,65*10^-27)

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 23:06

Uo=500 V

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 23:08

Et E=1000 V/m

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 28-01-20 à 23:15

Comme Uo>0 et Uo=VA-VB>0
VA>VO, donc le E est orienté de A vers 0[url][/url]

mouvement de l hélium

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 28-01-20 à 23:54

Répondre à la question 5 ne veut pas dire revenir au début de l'exercice dans la phase d'accélération.

Lire l'énoncé :
Il s'agit de représenter le champ \overrightarrow{E} après remplacement du champ  \overrightarrow{B}   par le champ  \overrightarrow{E}

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 20:18

Bonsoir
Est ce que vous avez une méthode pour montrer que le mouvement d helium est plan

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 20:42

Question 5

mouvement de l hélium

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 30-01-20 à 20:56

Non
Dans le champ électrique :
La figure de l'énoncé montre que les noyaux d'Hélium sont déviés vers le haut.
Ils sont donc soumis à une force et un champ vertical dirigé vers le haut.

Dans le champ magnétique:
La force de Lorentz et la vitesse initiale sont coplanaires.
Le mouvement a donc lieu dans le plan auquel ils appartiennent.

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 21:15

Ok

mouvement de l hélium

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 21:19

Mais, il n  y a pas d autres méthodes pour démontrer que le mouvement est plan

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 21:46

Voici ma proposition
Application du théorème du centre d inertie

F=ma
a=(qVB)/m
a  perpendiculaire a (B) et B parallèle a (oz) ,az= 0. Et az=ce

z=aozt+zo
aoz perpendiculaire a (B) <=> aoz perpendiculaires (Oz) ,aoz=0

z=zo=cte
Zo=0
Donc le mouvement du noyau d hélium est plan

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 21:54

Question 6
Système : noyau d hélium
Référentiel : terrestre supposée galiléen
Inventaires des forces
Force électrostatique
Application du théorème du centre d inertie
Fe=ma<=> a=(qE)/m
Projection dans le repéré (o.i,j)
a{ ax=0, ay=(qE)/m}

ay=(2eE)/m
ay=0,4812 m/s^2

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 22:04

Question 6
Projection dans le repéré (o,i,j)
a t=0, OM{ XO =0 , y=0} , v{ vox=VO, voy=0}

OM{ x(t)=vot, y(t)=(2eE)/m t^2}

y=\frac{2e*Ex^2}{m}*\frac{1}{v^2o}
y=\frac{2eEx^2}{m}*\frac{m}{4eUo}
y=\frac{Ex^2}{2Uo}

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 30-01-20 à 22:06

Question 7
C est la trajectoire 2
Comment justifier cela?

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 30-01-20 à 23:15

Question 6 :
J'ai trouvé :

\overrightarrow{a} \begin{cases}a_x=0\\a_y= \dfrac{q}{m}E \end{cases} ; ~~\overrightarrow{v} \begin{cases}v_x=v_0\\v_y= \dfrac{q}{m}Et \end{cases};~~ \overrightarrow{OM} \begin{cases}x=v_0t\\y= \dfrac{q}{2m}Et^2 \end{cases}

En éliminant " t " entre " x " et "y" on obtient :

y=  \dfrac{qEx^2}{2mv_0^2}

Et en remplaçant v_0^2~par~2qU_0/m

y= \dfrac{Ex^2}{4U_0}

Citation :
Question 7
C est la trajectoire 2
Comment justifier cela?

Que proposes tu ?

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 31-01-20 à 12:46

D après l équation de la trajectoire trouvé ,on constat que la trajectoire est parabolique
La trajectoire 2 n est pas parabolique .
Donc la bonne réponse c est la trajectoire 1

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 31-01-20 à 13:26

Question 7 : OK

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 31-01-20 à 22:30

Question 8
ys=\frac{Exs^2}{4*Uo}
E=\frac{ys*4Uo}{xs^2}
E=1031,3 V/m

Posté par
odbugt1re : mouvement de l hélium 31-01-20 à 22:53

Question 8:
Je ne comprends pas cette question.
Qu'est ce que l'espace champ dont il est question ici ?

Pourquoi calcules tu la valeur de E puisque d'après toi l'énoncé donne cette valeur ?
Voir à ce sujet ton post du  28-01-20 à 23:08

Posté par
moussolonyre : mouvement de l hélium 31-01-20 à 22:58

Merci infiniment


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