1ereS prob
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1ereS prob



  1. #1
    invited0d22c03

    1ereS prob


    ------

    Bonjour voici l'énoncé:

    Le nombre de charge Z de l'iode est 53 et son nombre de masse A est 127. Dans l'atome d'iode, les éclectrons périphériques se trouvent à une distance moyenne du noyau: d=2, 16. 10-10m.

    Données: (^=>puissance)
    Charge élémentaire: e=1,6.10^-19 C(coulomb)
    Masse d'un nucléon: m= 1,67.10^-27 Kg
    Masse d'un électron: m=9,1.10^-31 Kg
    Constante de gravitation universelle: G=6,67.10^-11(S.I)
    Constante électrique: 9,10^9 (S.I)


    1) déterminer la force d'interaction gravitationnelle s'exerçant entre le noyau de masse m noyau et un électron périphérique.

    Voici ma réponse est-elle juste?


    m (noyau)= Zmp + (A-Z)mn
    53 x 1,67.10^-27+ 74 x 10^-27= 2,12.10^-25 Kg

    m (électron)= 9,1.10^-31 Kg

    F n/e = (G x ma x mb)/ (d)²
    (6,67.10^-11 x 2,12.10^-25 x 9,1.10^-31)/ (2,16.10^-10)²
    =2.75.10^-46 N


    2°) Déterminer les forces d'interaction électrique s'exerçant entre le noyau et un électron périphérique.

    Le problème surgit ici, ayant une leçon maigre en explication je sais juste quelle loi, formule utilisée:

    F= (k.|q|.|q|')/ d(²)

    k est la Constante électrique: 9,10^9 (S.I)
    d=>en mètre
    et |q| et |q|' exprimé en coulomb!
    Mais je ne sais pas du tout ce que les |q |représententent il y en aura un qui représentera la charge élémentaire mais l'autre je ne sais pas... aider mois svp

    -----

  2. #2
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    svp aider moi

  3. #3
    Calvert

    Re : 1ereS prob

    Salut!

    Les q de la force électrique jouent le même rôle que les masses pour la force de gravitation. Ici, il s'agit du produit entre la charge du noyau et la charge de l'électron.

    Il te faut donc calculer la charge du noyau (celle de l'électron est triviale).

  4. #4
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Donc si j'ai bien compris le premier |q| sera la cahrge du noyau et le |q|' la charge d'un éléctron soit 1,6.10^-19 C non?
    SVP aider moi!
    Est ce que mes calcul sur la force gravitationnelle sont juste?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    Citation Envoyé par mantis Voir le message


    1) déterminer la force d'interaction gravitationnelle s'exerçant entre le noyau de masse m noyau et un électron périphérique.

    Voici ma réponse est-elle juste?


    m (noyau)= Zmp + (A-Z)mn
    53 x 1,67.10^-27+ 74 x 10^-27= 2,12.10^-25 Kg
    il y a pas un oubli d'un facteur dans l'air (1,67)

  7. #6
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    pour un éléctron de charge négative la charge q vaut -e pour un ion positif de charge positif q' vaut +e

  8. #7
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Désolé je ne comprend pas du tout!

    je ne sais pas du tout par quoi faut t-il remplacer q et q'!
    Par la charge du noyau et la charge d'un electron ou deux charge d'un électron négatif et positif!
    Ras le bol...je n'y arrive pas

  9. #8
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    l'énoncé dit entre un électron et le noyau un électron à une charge q=-e et un noyau est coonstitué de neutron et de proton, les neutrons sont neutres donc pas de charge et les protons ont une charge q'=+e attention combien as tu de proton dans ton noyau ?

  10. #9
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Je crois avoir trouvé grace a toi labostyle!
    Ayant 53 protons:
    q serait donc => Z x 1,6.10^-19
    53 x 1,6.10^-19= 8,48.10-18

    Donc F= (k.|q|.|q|')/ d(²)
    soit ( 9.10^9 x |8,48.10^-18| x |-1,6.10^-19|) / (2,6.10^-10)²

    C'est juste????
    Et lors du calcul st ce que le |-1,6.10^-19| se transforme en 1,6.10^-19 à cause de la valeur absolue?
    BRIAN est actuellement connecté Modifier/Supprimer le message

  11. #10
    Calvert

    Re : 1ereS prob

    Oui, ici, tu ne t'intéresse qu'à l'intensité de la force, pas à sa direction. Donc les signes devant les charges importent peu.

  12. #11
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    Citation Envoyé par mantis Voir le message
    Je crois avoir trouvé grace a toi labostyle!
    Ayant 53 protons:
    q serait donc => Z x 1,6.10^-19
    53 x 1,6.10^-19= 8,48.10-18

    Donc F= (k.|q|.|q|')/ d(²)
    soit ( 9.10^9 x |8,48.10^-18| x |-1,6.10^-19|) / (2,6.10^-10)²

    C'est juste????
    Et lors du calcul st ce que le |-1,6.10^-19| se transforme en 1,6.10^-19 à cause de la valeur absolue?
    BRIAN est actuellement connecté Modifier/Supprimer le message
    c'est bon (je n'ai pas vérifié le calcul mais la démarche est correcte)

  13. #12
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    qu'en tu as une valeur absolue tu ne te soucis pas du signe tu le prend positive mais si par exemple pour la charge de l'electron elle est nulle |q|=1,6 10^-19 C

  14. #13
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    donc c juste???

  15. #14
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    oui c'est juste

  16. #15
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Alors la force gravitationnelle est de 2,12.10^ -25 N
    Et la force d'interaction électrique est de 1,6.10^ -7

    La troisieme et derniere question étant de comparer ces deux valeur et conclure:

    1,6.10^ -7/ 2,12.10^ -25 = 7,5.10^17

    Donc la force électrique est 7,5.10^17 plus forte que la force gravitationnelle.
    Est ce juste?

  17. #16
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    oui (pour le raisonnement), mais je n'ai pas vérifié l'application numérique

  18. #17
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Alors la force gravitationnelle est de 2,12.10^ -25 N
    Et la force d'interaction électrique est de 1,6.10^ -7

    La troisieme et derniere question étant de comparer ces deux valeur et conclure:

    1,6.10^ -7/ 2,12.10^ -25 = 7,5.10^17

    Donc la force électrique est 7,5.10^17 plus forte que la force gravitationnelle.
    Est ce juste?

  19. #18
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    pourquoi tu te répètes

  20. #19
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Désolé, je tien a te remercier labostyle!!! (ainsi que calvert)
    Encore merci a bientot!

  21. #20
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    pas de quoi, encore une fois tout est bon sauf que je n'ai pas verifier l'application numerique

  22. #21
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Je relance ce post car des autres question m'ont été posé:

    Ayant trouver la force d'interaction gravitationnelle et la force d'interaction électrique les questions sont:

    a) A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que la valeur de l'interaction électrique soit égale à 1/1000 de sa valeur initiale?

    b) A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que les deux interactions soient égales? :marteau:
    Je suis bloqué!

  23. #22
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    Citation Envoyé par mantis Voir le message

    a) A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que la
    il faut partir de ta formule de la force élecrique

    Citation Envoyé par mantis Voir le message
    b) A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que les deux interactions soient égales?
    tu n'as aucune idée, on te dit que les 2 forces doivent etre egale

  24. #23
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    Je ne vois toujours pas....

  25. #24
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    pour la 1 c'est ok ou pas

  26. #25
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    pour la 1
    F=qq'/(4.pi.E°d²) avec E°=epsilon indice 0 (permittivité du vide)
    or F=Fi*1/1000
    d'ou d=racine.carrée(qq'/(4piE°Fi*1/1000))

    pour les valeurs de q et q' voir les messages précédents, q pour le noyau et q' pour un électron

  27. #26
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    pour la 2 tu égalises les 2 expressions des forces (graviationnelle et électrique) et tu en déduit la distance entre le noyau et l'électron

  28. #27
    invited0d22c03

    Re : 1ereS prob

    1) r²=(k.q*q'/r^2)*10^-3/k.q*q'
    = 2,6.10^7* 10^-3/ 1,2 .10^-26
    = 2,1 . 10^16

    r= racine carré de 2,1 . 10^16 soit 1,4 . 10^8 mètre

    C'est juste???


    2)
    k.q*q'/r^2 = 2,75.10^46
    r²= 2,75.10^46/ k.q*q'
    r²= 2,75.10^46/ 1,2 .10^-26
    r²= 2,3 . 10^72
    r= racine carré de 2,3.10^72 soit 1,5.10^36 est ce juste?

  29. #28
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    Citation Envoyé par mantis Voir le message
    1) r²=(k.q*q'/r^2)*10^-3/k.q*q'
    = 2,6.10^7* 10^-3/ 1,2 .10^-26
    = 2,1 . 10^16

    r= racine carré de 2,1 . 10^16 soit 1,4 . 10^8 mètre

    C'est juste???


    2)
    k.q*q'/r^2 = 2,75.10^46
    r²= 2,75.10^46/ k.q*q'
    r²= 2,75.10^46/ 1,2 .10^-26
    r²= 2,3 . 10^72
    r= racine carré de 2,3.10^72 soit 1,5.10^36 est ce juste?
    ce n'est pas juste, la taille d'un atome ne peut pas faire 10^8 mètre, voire plus.

  30. #29
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    Pour la première question "A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que la valeur de l'interaction électrique soit égale à 1/1000 de sa valeur initiale? "
    On note F la nouvelle force électrique et F0 la force initiale
    donc on a d'après l'énoncé F=F0*1/1000
    or F=qq'/(4.pi.E°.r²) et F0=qq'/(4.pi.E°.d²) avec d=2, 16. 10-10m (voir énoncé (message #1))
    alors qq'/(4.pi.E°.r²)=[qq'/(4.pi.E°.d²)]*1/1000
    On en déduit que la distance noyau électron que l'on recherche vaut:
    r=d*10^3/2
    Application numérique: r= (2, 16. 10^-10)*10^3/2=2,16*10^(-17/2) mètre

  31. #30
    labostyle

    Re : 1ereS prob

    b) A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que les deux interactions soient égales?
    tu n'aurais pas d'autre précision par hasard sur cette question, car à priori je dirai qu'il faut partir des expressions des deux forces (électrique et gravitationnelle) et les égalisés pour en déduire la distance noyau-électron mais en le faisant tu te rend compte que tu as
    (r/d)²=(mm'/qq')*4.pi.G.E° et là ca ne t'avances à rien !

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