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particule soumise à force constante sous laction de 2 champs

Posté par
chrisremi83
14-01-09 à 23:30

Bonjour,
J'au un devoir de physique qui me donne du fil à retordre. Je vous donne l'énoncé:

Un solide ponctuel S, de masse m=2g, est lancé de l'origine O d'un repère galiléen d'axes Ox et Oy, à la date t=0. Le vecteur-vitesse initiale 0 de ce solide est situé dans le plan Oxy et fait un angle avec l'axe Ox.
Dans toutes les expériences suivantes, supposées être réalisées dans le vide, 0 garde la même valeur v0=2m.s-1, l'angle prenant par contre différentes valeurs.
1. Le solide S est soumis à la seule action d'un champ de pesanteur uniforme caractérisé par le vecteur g=10m.s-2.
   a/ Quand =90°, calculer l'ordonnée YMdu sommet M de la trajectoire du solide
   b/ Quand =45°, montrer que l'ordonnée yM'du sommet M' de la trajectoire est telle que: YM'=1/2*YM  ; quelles sont les coordonnées de M'.
2. On prend =0 et le solide S porte maintenant une charge électrique q. On superpose au champ de pesanteur un champ électrique uniforme, indépendant du temps, caractérisé par un vecteur E.
   a/ Lorsque q=-2.10-6C, le mouvement du solide est rectiligne uniforme.
En déduire les caractéristiques (direction, sens et intensité)du champ électrostatique.
   b/ Lorsque q=-6.10-6C:
     . Etablir l'équation de la trajectoire du solide dans le système d'axes Ox, Oy.
     . Montrer que cette trajectoire passe par le point M' défini au paragrphe 1-b/ et déterminer les caractéristiques du vecteur-vitesse du solide en ce point.


1. a/ j'ai calculé la flèche de la trajectoire: yM=(v0²(sin)²*2g=0.2m
   b/ yM'=(v0²(sin/2)²*2g=0.1m
Avec l'équation de la trajectoire, y=-g/(2v0²(cos)²)x²+(tan)x je peux trouver les coordonnées de M':
M'(0.2;0.1)
2. a/ mg=qE d'où E= mg/q=-10000V.m-1
Pour déterminer le sens de E, je sais qu'un champ s'éloigne d'une charge positive et se rapproche d'une charge négative.Donc je pense E va vers le solide S, qui est chargé négativement.
   b/ j'utilise le théorème du centre d'inertie: ma=mE
y=(eE/2mv0²)x²=(-0.032.10-13/0.096)x²
Si la trajectoire passe par M', ses coordonnées vérifient l'équation de la trajectoire: (-0.032.10-13*0.096*0.2²=... -1.33.10-15... donc c'est FAUX!

Ce serait vraiment très gentil de m'aider, je sens que je perds pied!
Merci d'avance!

Posté par
coriolan
re : particule soumise à force constante sous laction de 2 champ 15-01-09 à 11:08

pour prouver que YM'=YM/2,tu peux établir que Y'/Y=[sin(/sin(/2]2
Pour =90° ce rapport vaut 1/2

Dans le cas du mouvement rectiligne uniforme,\vec{F}+\vec{P}=\vec{0} d'où \vec{E}=-m\vec{g}/q
comme q<0,\vec{E} a le sens de \vec{g}

Dans la dernière partie ,tu as oublié l'influence de la pesanteur
y=1/2.(qE/m-g).x2/Vo2
Avec x=0,2 on retrouve y=0,1

sauf erreur de ma part

Posté par
chrisremi83
re : particule soumise à force constante sous laction de 2 champ 15-01-09 à 22:04

Merci beaucoup pour ton aide.
Effectivement, je ne savais pas comment inclure la pesanteur dans l'équation. Je n'ai pas encore tout saisi, mais je tombe bien sur y=0,1
Merci.



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