Exercices electrostatiques

[invitee7e076d4]

Bonjour à tous et toutes!

Je suis en plein dans un chapitre d'electrostatique et 2,3 petites choses m'ont échapper ; je n'arrive pas à résoudre 3 exercices, Pouvez vous me venir en aide?
(si possible dévelloper pour que je comprenne chaque étape)

1) Un corps ponctuel A est placé dans l'air, à 3cm au-dessus d'un autre corps ponctuel B portant une charge de 3 . 10 (exposant -8 C) . A l'action de son poids s'ajoute une force de 0.49 N . Déterminer le signe et la grandeur de la charge portée par A.

2)Quand un corps ponctuel A est suspendu dans l'air, à 15 cm au-dessus d'un autre corps ponctuel B portant une charge de 10 (exposant -7 C), une force verticale de 1.22 N s'oppose à l'action de son poids. Determiner le signe et la grandeur de la charge portée par A.

3) Deux petites balles ayant chacune une masse de 100 milligrammes sont suspendues dans l'air, par des fils de 30 cm attachés à un même point. Quand elles portent la même charge, elles sont repoussés à une distance de 1.8 cm l'une de l'autre.
a) Determiner les forces de repulsion
b) Determiner la charge de chaque balle.



MERCI DAVANCE !!
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[trimidi]

Hey hey bon je m'essaie...(les vecteurs sont notés en gras)

1)On te dit qu'à la force du poids s'ajoute une force de 0.49N. Quelle autre force peut être responsable de ces 0.49N? La force électrique bien entendu de la particule B dont l'expression est F_B->A=q_AE_B=(1/4*pi*eps*d²)*q_A*q_B dirigé selon le vecteur unitaire qui va de B vers A (unitaire veut dire que tu divises le vecteur BA par sa norme autrement dit la distance entre B et A )
Bien le module de F est donc égal à 0.49N tu peux en déduire donc q_A vu que tu connais tout le reste...Reste à savoir son signe: eh bien la particule va vers B vu que cette force s'ajoute au poids. Il y'a donc un problème avec la relation vectorielle d'en haut puisque la force est selon BA donc vers le haut. La seule explication est que q_A*q_B soit négatif. q_B étant positif, on en déduit que q_A est négatif...OK?

2)C'est pareil qu'avant sauf que maintenant la force électrique s'oppose au poids: elle est dirigée vers le haut...Qu'est-ce que cela implique sur le signe de la charge A?

3)La c'est un peu plus compliqué...les boules se repoussent: elles ont donc forcément la même charge. Elles sont en équilibre pour 1.8 cm. Trace un repère Oy,Oz avec Oz vers le haut et Oy vers la droite. Si tu fais un dessin tu peux voir que la force de la bille D (droite) sur celle de gauche (G) est vers la gauche. Le poids de G est vers le bas et égal à mg= poids de D. Bien, de plus G s'est déplacé de 0.9 cm vers la gauche tout comme D vers la droite. Tu te rends compte alors qu'il y'a un équilibre entre le poids et la force électrique...Trace maintenant l'axe perpendiculaire au fil reliant G au sommet et passant par G. Tu projettes le poids sur cet axe ca te donne Psin(alpha), alpha étant l'angle entre le fil et l'axe Oz (qu'on peut calculer vu qu'on connait la longueur du fil et le déplacement de 0.9cm (je te rappelle que tan(alpha)=0.9/33 radians=alpha vu que alpha est tres petit en effet tan (alpha) varie comme alpha lorsqu'il est tout petit).
Projette maintenant ta force électrique ça te donne F_D->Gcos(alpha)=(1/4*pi*eps*d²)*q_G*q_D *cos(alpha) avec q_G=q_D et d =1.8 cm non? Tu es à l'équilibre donc ces 2 projections sont égales. Tu viens donc de trouver une relation entre le poids et la force électrique avec une seule inconnue: q. Tu la trouves donc tout de suite...

[invitee7e076d4]

J'ai la réponse du 1 et du 3 ...mais pas le dévelloppement enfin la reponse ne correspond pas avec ce que ta mis :-s

Enfiin voila les rep

1)16.3 x 10 (exposant -7 C)
3) a) 2.94 x 10 (exposant -5 C)
b) 1.02 x 10 (exposant -9 C)

[trimidi]

Je trouve la même réponse que toi à la première et à la deuxième et 3.1 10^(-9)C à la troisième. C'est bizarre je ne comprends pas d'où vient mon erreur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[trimidi]

Enfin plutot 3.1 10^(-8) C

[invitee7e076d4]

Merci pour ce que ta fais ca fait plaisir

Mais je comprend pas bien le develloppemment :-s
Pas le calcul..
Désoo

[trimidi]

Faut juste mettre en relation force électrique et poids pour pouvoir trouver q car ces 2 forces donnent un équilibre. Manque plus qu'a trouver un bon axe...c'est celui que je t'ai donné plus haut. Quelle partie du raisonnement tu n'as pas compris?

[trimidi]

Si ca peut t'aider, j'ai fait une petite erreur d'étourderie c'est sin alpha et non tan alpha qui est égal à 0.9/30 (et non 33). Mais ca revient au même car quand les angles sont petits sin (alpha) est à peu prés égal à alpha