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[physique]collision
Bonsoir
j'ai besoin d'aide pour cet exo svp
Ds l'espace rapporté à un repère galiléen orthonomé (O,
,
,
), d'axes (Ox,Oy,Oz), une particule de masse m1 est animée d'une vitesse 
1=v1.Elle entre en collision à l'origine O,avec une deuxième particule légère de quantité de mouvement p2=p2 et d'énergie E.Après la collision,les 2 particules n'en forment plus qu'une seule de masse M=(environ)m1.La vitesse de cette particule après le choc est V=V
où est le vecteur de composantes (cos
,sin,0).
1_(a)Représenter ds le plan xOy les quantités de mouvement des diverses particules avant et après la collision,ainsi que l'angle .
(b)Ecrire l'équation de conservation de la quantité de mouvement et en déduire l'expression de
(c)La particule de vitesse 1 est un atome de sodium Na.Calculer la masse m1 de l'atome de sodium (données numériques à la fin du problème)ainsi que la valeur numérique de On donne v1=700 m/s et p2=1.12*10^-27 kgm/s
2_On dispose d'un écran perpendiculaire au vecteur , situé à la distance D de l'origine.Dans la collision l'atome de sodium est dévié de l'angle et il est excité(il acqiert de l'énergie interne).les atomes restent excités pendant une durée de l'ordre 
=10^-8 s.Si l'atome excité atteint l'écran,il de désexcite entrainant l'apparition d'une tâche lumineuse au point d'impact noté B.Si l'atome de sodium n'est pas dévié,le point d'impact se fera en A.La distance AB est notée d.
(a)Représenter schématiquement les points d'impact A et B en précisant les distances et les angles
(b)Exprimer d en fonction de D et de
(c)Compte tenu de la duré d'excitation des atomes,montrer que la tâche n'apparait plus lorsque D devient supérieur à une quantité L, dont on donnera la valeur numérique
(d)Déduire de ce qui précède la valeur max. de D et celle de d.Pensez_vous que la déviation soit observable à l'oeil nu?Justifier votre réponse.
3_Au moment de la collision l'atome est excité et acquiert une energie interne supplémentaire 
E en plus de son énergie cinétique de translation
(a)En utilisant la conservation de la quantité de mouvement,donner l'expression de 1/2MV en fonction de p2,v1,m1(utiliser le relation M=(environ)m1)
(b)Ecrire la conservation de l'énergie totale,en déduire l'énergie E de la particule légère en fonction de E,p2² et m1
(c)La particule légère est un photon d'énergie E=hv(mu) à laquelle on associe la quantité de mouvement p2=hv/c.Déduire de la relation précédente la valeur de la fréquence v(mu) des photons susceptibles d'exciter l'atome de sodium.On donne E=2.1 eV et on négligera hv(mu)/m1c² devant l'unité
4_Les atomes sont issus d'un four à l'équilibre thermodynamique à la température T.Donner l'ordre de grandeur de T pour que la vitese des atomes de sodium soit de l'ordre de grandeur requis(700 m/s)
constante de Plank:h=6.6*10^34 Js
vitesse de la lumière:c=3*10^8 m/s
constante de Boltzmann:kB=1.4*10^-23 J/K
masse d'un nucléon:m(n)=1.7*10^-27 kg
nombre d'Avogadro:N(Av)=6.10^23 mol^-1
charge élémentaire:e=1.6*10^-19 C
1_pour la représentation des quantités de mouvement est-ce que je peux donner les directions que je veux pour chacune des particules avant la collision et pour la particule M aprés collision ?
est-ce que avant la collision les directions sont nécessairement ds le plan xOy ou non ?
excuse-moi j'ai vu ds l'énoncé
1b_ m1v1+p2=MV
je projète sur Ox:m1v1=M(Vcos)
oy:p2=M(Vsin)
mais je ne sais pas comment en déduire l'expression de
1 a)
![[physique]collision](img/forum_img/0082/forum_82869_1.gif)
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b)
p1 = m1.v1
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c) L'atome de sodium a 11 protons et 12 neutrons, soit 23 nucléons.
masse d'un atome de Na: m1 = 23*1,7.10^-27 = 3,91.10^-26 kg
|p1| = m1.v1 = 3,91.10^-26 * 700 = 2,737.10^-23 kgm/s
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Vérifie, cela semble suspect. 
je comprends pas ton dessin les 2 particules entrent en collision en O: origine du repère selon l'énoncé et une une seule particule de masse M=m1 en repart(tu ne l'as pas pris en compte ds le calcul de il est dit d'appliquer la conservation de p)
sin=p2/m1v1
en application numérique je trouve sin=4.1*10^-5 et donc =2.3*10^-3 degrés
est-ce que je dois donner le résultat e n degrés ou en radian et est-ce que l'angle n'est pas petit ?
2b_je trouve D=OBsin car ça forme un triangle AOB rectangle en A non ? mais je ne vois pas comment exprimer d en fonction de D et
est la quantité de mouvement de la particule 1 avant l'impact.
est la quantité de mouvement de la particule 2 avant l'impact.
La loi de conservation de la quantité de mouvement impose que:
, avec
la quantité de mouvement des 2 particules imbriquées après l'impact.
Comme la masse de la particule 2 est négligeable devant , avec
la vitesse des 2 particules imbiquées après l'impact, on a:
Comme les quantités de mouvement des 2 particules avant impact sont suivant 2 des axes de coordonnées, l'angle se déduit comme je l'ai indiqué précédemment.
ok j'ai vérifié ton calcul comme tu m'as dit de le faire et en fait c'est tg()=1.12*10^-27/2.737*10^-23=4.1*10^-5 et donc =2.3*10*10^-3
je retrouve donc le meme résultat qu'avec Nofutur2
je mets les unités en radian ou degrés ?
comment je fais pour le 2b et je ne comprends tjs pas le dessin...les vecteurs p1 et p2 sont en sens inverse non ? sinon il n'y a pas collision...
en effet je n'avais pas pensé à utiliser la tangente
=700*10^-8
2c_v1=D/ donc D=v1=700*10^-8=7*10^-6 m=L si D>L la tache lumineuse n'apparait pas, c'est bon ?
"...2c_v1=D/ donc D=v1=700*10^-8=7*10^-6 m=L "..difficile à vérifier ..
j'en conclus que pour L tu trouves donc 7*10-6 m...
Pour la suite, apparemment D=L et d=L*tan().
Donc tout cela n'est pas observable à l'oeil nu..
3a_m1v1+p2=MV=m1v1
pourquoi y-at-il un 1/2MV² alors qu'il s'agit de la coservation de la quantité de mouvement ?
Dans mon message du 29/05/2006 à 13:52, vers la fin, il fallait lire:
tg(theta) = 1/30564,4
theta presque égal à 0
comment faut-il faire pour le 3_ alors ? pourquoi me demande-t-on 1/2MV² ?
svp c'est urgent c'est aujourd'hui mon dernier délai...
svp je suis en retard je devais le rendre aujourd'hui...
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