Exercice force gravitationnelle et électrostatique

[Lachimiecphysique]

Bonjour, je voudrais avoir de l’aide pour l’exercice suivant:
Un carillon électrostatique marqué par une pendule m= 2,5g oscillant entre 2 plaques de signes opposées, touche ces plaques entre chaque passage. Le champ électrostatique est uniforme et constant entre ces plaques. On a donc un champ E qui est orienté de la plaque positive vers la plaque négative caractérisée par une norme E qui est égale à 50 V/Vm.

1) Déterminez l’expression vectorielle et la norme de la force d’interaction gravitationnelle exercée par la Terre sur la boule.

2) Déterminez l’expression vectorielle du champ gravitationnel subit par la boule . Ensuite représentez ceci sans échelle sur un schéma.

3) Veuillez déterminer l’expression vectorielle du champ électrostatique E qui existe entre les plaques concernées et représentez ceci sur le schéma précédent.

4) Avec toutes les questions, déduire l’expression vectorielle puis la valeur concernant la force F au niveau de l’interaction électrostatique subie par la boule

5) Pourquoi la boule oscille ?

Mes réponses :

1) Ici F= -G (MM’ divisé par r²) vecteur ù où F= 0,245 N (Faut-il écrire la valeur où simplement mettre l’opération qui déduit celle-ci ?

2) E= Kq’/r² vecteur u (Même question que la 1)

3) E= K* qq’/r² vecteur u (Même question que la 1)

4)?

5)?


Merci d’avance pour votre aide, bonne journée !
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[jacknicklaus]

Bonjour,

commencons par le début :

1) Ici F= -G (MM’ divisé par r²) vecteur ù où F= 0,245 N (Faut-il écrire la valeur où simplement mettre l’opération qui déduit celle-ci ?

Pourquoi compliquer ? L'expérience est à la surface de la Terre non, pas sur Mars? Donc F = m.g avec g = 9.8 m/s². Et tu t'es trompé dans le calcul numérique.

2) E= Kq’/r² vecteur u (Même question que la 1)

On te demande l’expression vectorielle du champ gravitationnel, tu réponds tout à fait à côté avec une norme d'un champ electrostatique, et tu utlises une charge q' dont on ne voit pas d'où elle sort..

3) E= K* qq’/r² vecteur u (Même question que la 1)

On te demande l’expression vectorielle du champ électrostatique, tu réponds à côté avec un E qui ressemble plus à une force qu''à un champ, et avec deux charges q et q' dont on se demande d'où elles sortent.

[jacknicklaus]

Pour le 4), il manque une donnée pour le calcul numérique (quelle charge porte la boule)

Pour le 5), c'est la question la plus intéressante. Notamment, pour bien comprendre ce qu'il se passe, il faut réaliser que seuls les électrons (négatifs) se déplacent. Une charge positive, c'est en fait un déficit de charges négatives. Quand le pendule touche la plaque +, il se met au même potentiel que celui de la plaque, concrètement des électrons passent du pendule vers la plaque +. Dès lors le champ électrique le repousse vers la plaque -. Quand le pendule la touche, il se met au même potentiel que la plaque -, concrètement des électrons de la plaque passent sur le pendule. Qui dés lors est repoussé vers l'autre plaque. Etc... C'est donc un courant d'électrons de la plaque - vers la plaque + qui est obtenu, par rafale à chaque contact. Ce courant tends finalement à remettre les deux plaques chargées au même potentiel, et le pendule finit par s'arrêter.

[Lachimiecphysique]

Bonsoir, merci d’avoir pris le temps d’avoir répondu à chaque question. Voici ce j’ai déduis:

Ps: En effet j’avais oublié une donné où |q|=50*10^-6 C

1) On a donc F= mg
où F=0,0025*9,81
où F= 0,024525 N ?

2) On a donc g= -G*(MT/r²) ?

3) Pour moi c’est E= Kq’/r²...

4) Pour moi on a F= K*qq’/r²
Où F= 9*10⁹* 50*10^-6*-50*10 ^-6 divisé par (6371*10³)²) ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[jacknicklaus]

1) On a donc F= mg
où F=0,0025*9,81
où F= 0,024525 N ? ?

OK mais ce n'est toujours pas un vecteur

2) On a donc g= -G*(MT/r²) ?

toujours pas la réponse attendue. Il est précisé : Déterminez l’expression vectorielle


le reste, tu n'y es pas du tout.


penses à utiliser la donnée "un champ E qui est orienté de la plaque positive vers la plaque négative caractérisée par une norme E qui est égale à 50 V/Vm"

[jacknicklaus]

g= -G*(MT/r²) ?

3) Pour moi c’est E= Kq’/r²...

4) Pour moi on a F= K*qq’/r²

tout celà me donne l'impression que tu recopies un formulaire sans comprendre ni ces formules, ni ton exercice.

c'est quoi q et q', tu vois où qu'il y a deux charges ? Et que diable vient faire r = rayon de la terre dans ton 4 ???!!!????

non vraiment, reprends cet exercice à zéro sans te précipiter sur des formules au hasard.


Pour te mettre sur la voie, 1) 2) et 3) sont hyper simples, aucune formule, aucun calcul. et toi tu cherches des complications. Et le 4), c'est juste une multiplication de 2 termes ...

[phys4]

C'est donc un courant d'électrons de la plaque - vers la plaque + qui est obtenu, par rafale à chaque contact.

Bonjour,
Il vaut mieux ne pas donner des détails qui ne sont pas demandés.
Dans cet exemple d'expérience, le courant n'est pas continu, mais pas non plus par rafales.
Un exercice plus pointu, serait de démonter que le courant vu dans le circuit extérieur a une valeur instantané proportionnelle à la vitesse de la boule.
Ici il est préférable d'en rester au courant moyen.