interaction entre particules chargés

[invite4ec3738f]

J'ai besoin d'un peu d'aide. C'est l'exercice que je doit faire, mais j'ai un probleme avec la question 5.

Pour calculer F (F=(k x q1xq2)/d^2), je doit trouver q1 et q2. je pense qu'ici il faut utiliser la formule q=n x e. mais je ne suis pas sure si la reponse de q1=-q2 et aussi si q= 4 x 1.6E19 ou seulement q= 1.6E19.

Merci d'avance!



La charge élémentaire a été mesurée pour la première fois en 1909 par Millikan en observant le comportement de diverses gouttelettes d'huile différemment chargées. Nous considérons ici deux gouttelettes de 1,0 μm de diamètre portant chacune quatre électrons.

1. Quelle est la nature de l'interaction existant entre les gouttelettes?

2. Dans quelle direction s'exerce-t-elle?

3. Cette interaction est attractive? répulsive? Justifier.

4. Donner l'expression littérale de la valeur de la force F qui s'exerce entre les deux gouttelettes.

5. Calculer la valeur de F si ces gouttelettes sont distantes de 1,0 mm.

6. Pourquoi l'interaction faible n'est-elle pas également à prendre en compte?

7. Si ces particules avaient la même masse m, quelle devrait être l'ordre de grandeur de cette masse pour que l'interaction gravitationnelle soit du même ordre de grandeur que la force F de la question 5?

8. Cette valeur vous paraît-elle plausible par rapport à la dimension de ces particules?

Données:
charge élémentaire : e=1,6x10-19 C.
constante de gravitation universelle : G=6,67x10-11 N.m2.kg-2.
Constante de la loi de Coulomb : k=9,0x109 N.m2.C-2.
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[obi76]

Bonjour,

un électron est chargé négativement. Si chaque goutte "porte" 4 électrons (extrêmement mal formulé comme énoncé), quelle est la charge que possède une goutte ?

[inviteb14aa229]

je ne suis pas sure si la reponse de q1=-q2

Bonjour SPS

Pourquoi -q₂ ?

[invite4ec3738f]

Une goutte porte une charge de q=4 x 1.6E-19. mais les gouttes sont différemment chargees. donc je suppose que l'une est positive, l'autre est negative. donc d'apres cela, une des gouttes a une charge de q1=4x1.6E-19 C et l'autre q2=4x-1.6E-19 donc q1=6.4E-19 et q2=-6.4E-19 ? c'est cela?
Merci!

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb14aa229]

Une goutte porte une charge de q=4 x 1.6E-19. mais les gouttes sont différemment chargees. donc je suppose que l'une est positive, l'autre est negative.

c'est cela?

Non, hélas, ce n'est pas cela.
Relisez l'énoncé :

La charge élémentaire a été mesurée pour la première fois en 1909 par Millikan en observant le comportement de diverses gouttelettes d'huile différemment chargées. Nous considérons ici deux gouttelettes de 1,0 μm de diamètre portant chacune quatre électrons..

Dans un cas (rappel historique), Millikan a utilisé des gouttelettes différemment chargées.
Dans l'autre cas (votre exercice), on vous demande de considérer des gouttelettes chargées chacune de 4 e^-. Sont-elles différemment chargées ?
Obi vous a mise sur la voie.

Un conseil : en tapant votre réponse, cliquez sur "Aller en mode avancé", ce qui vous donne accès aux indices et aux exposants. Il sera plus facile aux autres de vous lire.

[obi76]

Non non, toutes les gouttes "portent" 4 électrons, elles ont toutes les deux la même charge.

En fait quand l'auteur dit "différement chargées" c'est à dire qu'il a refait l'expérience avec un nombre différent d'électrons (1 chacune, 2 chacune etc). Les deux gouttes possèdent systématiquement autant d'électrons.

[inviteb14aa229]

mais les gouttes sont différemment chargees. donc je suppose que l'une est positive, l'autre est negative.

Au fait, qu'avez-vous répondu aux questions 2 et 3 ?

[invite4ec3738f]

Mais alors, la reponse de question 3 est donc une interaction repulsive? Puisque les particules ont la meme charge élémentaire

[invite4ec3738f]

question 1: interaction éctromagnetique.
question 2: atractive, car les 2 goutte sont différemment chargées
c'est ce que j'ai repondu

[inviteb14aa229]

Réponse à votre message 8

Tout à fait. Les seules charges en jeu sont des e^-, donc toutes de même signe.

[inviteb14aa229]

Je reprends, car nos messages se sont croisés.

question 2: atractive, car les 2 goutte sont différemment chargées
c'est ce que j'ai repondu

D'une part, il ne faut pas confondre direction et sens.
La direction, c'est l'axe qui porte les forces. Quel est l'axe ?

Par ailleurs, les 2 gouttes portent des charges de même nature, Obi vous l'a expliqué.
Et donc :

Mais alors, la reponse de question 3 est donc une interaction repulsive? Puisque les particules ont la meme charge élémentaire

Absolument.

[invite4ec3738f]

et a la
question 3: q=6.4E=19
F=k x q1 x q2/d^2 = [9xE9 x (6.4E-19)^2/1.E-3=3.7 x 10^-24

(je suis desolé, je n'ai pas utilié les exposants comme vous me l'aviez suggeré)

[inviteb14aa229]

et a la
question 3:

Non, la question 3 est de savoir si la force est attractive ou répulsive.
La question 4 demande la formule littérale.
L'application numérique, c'est la question 5.
Essayez de respecter les numéros.
Et essayez d'utiliser les exposants, personnellement je m'arrache les yeux à essayer de lire vos "^".
Et à la question 2 - j'insiste - qu'avez-vous répondu ?

[invite4ec3738f]

question 2:direction selon la droite joignant les 2 gouttes.

[inviteb14aa229]

Exactement.
Mais je me demande si la réponse exacte n'est pas :
la droite joignant les 2 barycentres des 2 groupes de 4 e^-.
En effet : comment sont disposées les 4 charges sur chaque goutelette ?
Et dire : "la droite joignant les 2 goutelettes" : quel point exact de ces goutelettes ?
Je pense qu'il vaut mieux mentionner le barycentre des 4 charges.

[invite4ec3738f]

Ok. Merci beaucoup!
Encore une petite question pour 5: F=(k x q1xq2)/d[2][/SUP] et donc (9E9 x 6.4E-19)/1E-3= 3.7 x 10[-24][/SUP] N
puis pour la question 7: F=(G x mA x mB)/d[2][/SUP] donc m est de l'ordre de 10[-9][/SUP] (m= [(3.710[-24][/SUP] x d[2][/SUP])/G][1][/2])

[coussin]

Centre de charge, pas barycentre

[inviteb14aa229]

Encore une petite question pour 5: F=(k x q1xq2)/d[2][/SUP] et donc (9E9 x 6.4E-19)/1E-3= 3.7 x 10[-24][/SUP] N
puis pour la question 7: F=(G x mA x mB)/d[2][/SUP] donc m est de l'ordre de 10[-9][/SUP] (m= [(3.710[-24][/SUP] x d[2][/SUP])/G][1][/2])

Question 6 : on vous a parlé en classe de l'interaction faible ?

F = k.q₁q₂/d²
F = 9,0.10⁹ x (4.1,6.10^-19 )²/(10^-3)²
sauf erreur de ma part.
J'ai du mal à déchiffrer ce que vous avez écrit, mais j'ai l'impression que vous avez oublié d'élever au carré la charge et la distance.

[invite4ec3738f]

Encore une fois, Merci beaucoup. Je n'ai pas mis le carre de la distance.
Juste une chose, ceci est la force electrostatique, due a l'interaction electromagnetique.

Bonne soirée !

[inviteb14aa229]

. Je n'ai pas mis le carre de la distance.

Il y a aussi la charge : q₁ = q₂ = 4q_e => q₁ x q₂ = (4q_e)²

Et idem pour la masse.

Bonne soirée