1ereS prob

[invited0d22c03]

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
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[invited0d22c03]

svp aider moi

[Calvert]

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).

[invited0d22c03]

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?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef16d06a2]

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)

[invitef16d06a2]

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

[invited0d22c03]

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

[invitef16d06a2]

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 ?

[invited0d22c03]

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

[Calvert]

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.

[invitef16d06a2]

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)

[invitef16d06a2]

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

[invited0d22c03]

donc c juste???

[invitef16d06a2]

oui c'est juste

[invited0d22c03]

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?

[invitef16d06a2]

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

[invited0d22c03]

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?

[invitef16d06a2]

pourquoi tu te répètes

[invited0d22c03]

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

[invitef16d06a2]

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

[invited0d22c03]

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!

[invitef16d06a2]

a) A quelle distance du noyau faudrait-il placer cet électron pour que la

il faut partir de ta formule de la force élecrique

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

[invited0d22c03]

Je ne vois toujours pas....

[invitef16d06a2]

pour la 1 c'est ok ou pas

[invitef16d06a2]

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

[invitef16d06a2]

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

[invited0d22c03]

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?

[invitef16d06a2]

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.

[invitef16d06a2]

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

[invitef16d06a2]

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 !