Chapitre 12 - Mouvement dans un champ uniforme
s'articule autour du plan suivant : • Mouvement dans un champ de pesanteur uniforme. • Mouvement dans un champ électrique uniforme. • Aspects énergétiques
THEME: MECANIQUE TITRE DE LA LEÇON : MOUVEMENTS
Thibaut élève en classe terminale C
Terminale générale - Mouvement dans un champ uniforme
Document 3 : Force électrostatique subie par une particule chargée dans champ champ électrique ⃗E uniforme. 1. De quoi est précisément constituée une ...
1. Mouvement dun projectile dans le champ de pesanteur uniforme
Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrostatique uniforme. S'il s'agissait de particules chargées positivement la déviation serait contraire ...
Physique Chapitre 6 Terminale S
la portée et la flèche sont réduites. II - MOUVEMENTS DANS UN CHAMP ELECTROSTATIQUE UNIFORME. Considérons une particule supposée ponctuelle de masse m et de
Terminale générale - Mouvement dans un champ uniforme - Fiche
Bilan des forces qui s'appliquent sur le système mécanique. Le projectile est considéré être en chute libre ; il est soumis à une seule force :.
PHYSIQUE TERMINALE S
EXERCICE 06. Dans un relais 4x100 un coureur arrive avec un mouvement rectiligne uniforme de vitesse v=9
Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ électrique
C'est une vitesse angulaire (unité: rd/s) de rotation dans un plan orthogonal au champ B. Si v. // est non nul. Le mouvement est une hélice de rayon R
Physique Chapitre 5 Terminale S
s'écrivent : II - MOUVEMENT DANS UN CHAMP ELECTROSTATIQUE UNIFORME. Nous étudierons uniquement le cas dans lequel le système possède une vitesse initiale ...
PHYSIQUE-CHIMIE- TECHNOLOGIE
Mouvement circulaire uniforme. 2. Champ électrostatique. 2.1. Relation entre ➢ Physique Terminale S Collection DURANDEAU 1995. Edition Hachette.
Chapitre 12 - Mouvement dans un champ uniforme
s'articule autour du plan suivant : • Mouvement dans un champ de pesanteur uniforme. • Mouvement dans un champ électrique uniforme.
Terminale générale - Mouvement dans un champ uniforme - Exercices
Physique – Chimie terminale S obligatoire - Année scolaire 2019/2020 Ceux-ci sont accélérés dans un champ électrostatique créé par des anodes de.
Terminale générale - Mouvement dans un champ uniforme - Fiche
au niveau de la mer g vaut en moyenne : g=981m.s?2. On définit la force de pesanteur ou le Particule chargée dans le champ électrostatique uniforme.
1. Mouvement dun projectile dans le champ de pesanteur uniforme
qui s'exercent sur le système et on va énoncer la loi que l'on va appliquer. J'APPRENDS un champ électrostatique uniforme avec une vitesse initiale v0 ...
Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ électrique
Equations horaires du mouvement d'une charge dans un champ électrique constant Unités: F en N E en V/m; B en T; q en C; v en m/s.
Chapitre 13 : Etude de particule chargée dans un champ uniforme. I
Terminale S – Partie B : Comprendre : lois et modèles I. Accélération d'une particule dans un champ électrostatique ... comme origine du mouvement.
ANNALES SCIENCES PHYSIQUES Terminale D
Chapitre 4 : Le mouvement dans un champ de gravitation. Chapitre 5 : Le mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme. Chapitre 6 : Le
Physique Chapitre 6 Terminale S
Temps mouvement et évolution. Physique
Chapitre 12 Mouvements et énergies dans un champ uniforme
En physique le mouvement dans un champ de pesanteur uniforme d'un système q de la particule sur laquelle s'applique la force électrique est supérieure.
MOUVEMENTS DE PARTICULES CHARGEES
DANS LES CHAMPS ELECTRIQUE ET MAGNETIQUE. I- Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme. 1- Equation du mouvement.
Electromagnétisme A
Particule chargée dans un champ électrique et dans un champ magnétiqueSommaire
Force de Lorentz
Travail, puissance de la force de Lorentz et énergie mécaniqueApplication: le canon à électrons
Equations horaires du mouvement d"une charge dans un champ électrique constant Applications: écran cathodique, expérience de Millikan de quantification de la charge Particule chargée dans un champ magnétique: pulsation et rayon de giration Applications: effet miroir, séparation isotopique, chambre à bulles, cyclotron, synchrotron Equations horaires du mouvement d"une charge dans un champ magnétique constantApplication: guidage des particules en mouvement
Oscillateur harmonique dans un champ magnétique: effet Zeeman Oscillateur harmonique excité par une onde électromagnétique: profil d"amortissement en fréquence, raies spectrales I - Force de Lorentz subie par une charge dans un champ électrique et dans un champ magnétique Une particule de charge q mobile, de vitesse v, plongée dans un champ électrique Eet dans unchamp magnétique B, subit la force de Lorentz:F= q (E+ vLB)Permet de définir la nature du champ électrique Eet du champ magnétique Bpar leur action sur
une charge q q E= force électrique , colinéaire au champ électrique (opposée ou même sens selon signe de q). q vLB= force magnétique , orthogonale à la fois à la vitesse vet au champ magnétique B.Rappel sur le produit vectoriel:
||vLB|| = v B |sin(v,B)|Si v= 0ou si v// B, pas de force magnétiqueUnités: Fen N, Een V/m; Ben T; q en C; ven m/s.
Rappel: charge élémentaire
e = 1.6 10 -19C; proton: charge +e, électron: charge -e.
Dans tout le cours, les vecteurssont en caractères gras vLBorthogonal au plan (v, B) Règle de la main droitevers vous opposé II - Travail de la force de Lorentz et énergie mécanique Le travail élémentaire d"une force Fappliquée en M est le produit scalaire dW= F.dOM(unité: Joule) oùdOMest un déplacement élémentaire La puissance de la force Fest P= dW/dt = F.v avec v= dOM/dt (vecteur vitesse)F.v= q (E+ vLB).v
comme(vLB).vest un produit mixte nul (vorthogonal àvLB), alors La force magnétique ne travaille pas; seule la force électrique travailleLa puissance de la force de Lorentz est
P= q E.v
(unité: W) vB vLB Bv vLB pouceindex majeurpouce index majeur Si m désigne la masse de la particule, le PFD implique: m dv/dt = q E+ q (vLB) Effectuons le produit scalaire avec v: d(½ m v²)/dt = q E.vSi Edérive du potentiel électrostatique V
(unité: Volt), on a E= -grad(V) or dV= grad(V).dOM (par définition) d"où dV/dt = -E.vDonc la quantité E
m= ½ m v² + q V est conservéeC"est l"énergie mécanique
de la particule chargée. E c= ½ m v²est l"énergie cinétique et E p= q V est l"énergie potentielle (unité: Joule).Remarque: en présence de frottements, E
mn"est plus conservée et diminue.Application: le canon à électrons (accélération)Métal chauffé(cathode temp T) potentiel
V = 0Vitesse
d"émission thermique desélectrons
v0Émission
d"électronsPotentiel
V > 0Vitesse des
électrons
v à déterminer½ mv² - e V = ½ mv
0² + 0 = constante
Comme v0<< v v = (2 e V / m) 1/2V = 10 000 V
v = 0.2 C½ mv
0² = 3/2 k T (k constante de Boltzman) v
0= (3 k T / m)
1/2T = 1000 K v
0= 0.0007 C
v0<< CAccélération
E III - Mouvement d"une particule chargée dans un champ électrique constantLa particule de charge q et de masse m est soumise à la seule force électrique F= q E, oùEest
invariable dans l"espace et dans le tempsLe PFD s"écrit:
m d²OM/dt² = m dv/dt = F= q EL"accélération est
q E / m ce qui s"intègre vectoriellement et donne les équations horaires v(t) = dOM/dt = (q E / m) t+ v 0 oùv0est la vitesse initiale
de la charge.OM(t) = (½ q E / m) t²+ v
0t + OM
0 où M0est la position initiale
de la charge. Conclusion: le champ électrique accélère ou ralentit une charge dans son mouvement (dépend du sens de la force q Epar rapport àv 0) v0F = qE
mouvement accéléréF = qE
mouvement ralenti Exemple:la charge a pour coordonnées [x(t), y(t)] et pour vitesse [v x(t), v y(t)] dans le repère (xOy); en t=0, elle est au point O et possède la vitesse initiale v 0[v0cos(α), v
0 sin(α)]
vx(t) = v0cos(α) mouvement à vitesse constante
selon Ox v y(t) = (q E /m) t + v0 sin(α) mouvement accéléré ou ralenti
selon Oy x(t) = v0cos(α) t
y(t) = (½ q E / m) t² + v0sin(α) t
équation de la trajectoire:
y = (½ q E / m) (x / v0 cos(α))² + x tan(α)
Il s"agit d"une parabole. Si α= 0 (Eorthogonal àv0), y = (½ q E / m v
0² ) x²
Application1 : oscilloscope à écran cathodiqueEest créé par des plaques parallèles
distantes de d, de longueur l et de différence de potentiel U x = (½ q E x/ m v0²) l² où E
x= U x/d y = (½ q E y/ m v0²) l² où E
y= U y/d x, y proportionnels àU x, U yCi contre: variété de courbes de
Lissajous obtenues en appliquant
aux plaques de déflexion x et y les tension U x= cos(p t)Uy=sin(q t)
Pour p, q entiers (p = q donne un
cercle)Plaques de déflexion
E x E yl l Application 2: expérience de Millikan sur la quantification de la charge mgq E V>0 EV=0Goutte sphérique d"huile
rayon r, densitér charge q < 0 -6phr vPFD: m dv/dt = (4/3pr
3r) g - 6phr v +q E = 0 à l"équilibre poids force de frottement force électriqueE = -Ee
z6phr v = (4/3 pr
3 r) g + q E
v z= -(1/6phr ) (4/3 pr3 rg+ q E)
1)E = V/d = 0
la mesure de v zdonne le rayon r de la goutte2) On fixe E = V/d tel que
vz= 0 q = - 4/3 pr3 rg / E
Résultat: on trouve statistiquement que la charge q est multiple d"une même quantité, la charge de l"électron - e = - 1.6 10 -19 C v d liquide visqueux z IV - Mouvement d"une particule chargée dans un champ magnétique; pulsation gyromagnétique et rayon de girationLe PFD s"écrit:
m dv/dt = q vLB Le produit scalaire avec vdonne d(½ m v²) /dt = 0.L"énergie cinétique de la particule est constante. La norme ||v|| du vecteur vitesse est invariable.Supposons Binvariable dans le temps.
Considérons dérivée du produit scalaire v.Bpar rapport au temps: d(v.B)/dt = dv/dt . B= q/m (vLB) . B = 0 puisque vLB etB sont orthogonaux. On en déduit que le produit scalaire v.Best invariable dans le temps .v B vLB orthogonal au plan(v, B)Posons:
v = v //+ v v//dans la direction du champ magnétique v┴dans le plan orthogonal au champ Conséquence pour un champ magnétique uniforme et constant v//B = constante v// = constante v² = v //² + v ┴² = constante v┴= constante Si v //= 0 alors m v ┴²/ R = q v ┴B v ┴= ΩRLe mouvement est plan et circulaire
de rayon de courbureR = |v
La quantitéΩ=|q B / m| porte le nom de pulsation gyromagnétiqueC"est une vitesse angulaire
(unité: rd/s) de rotation dans un plan orthogonal au champ B. Si v //est non nulLe mouvement est une hélice de rayon R
dont l"axe est la direction du champ magnétique; son pas est h = v //T = v //(2π/Ω); la vitesse de dérive sur l"axe de l"hélice est v Conclusion: les charges sont déviées et guidées par un champ magnétique. L"énergie cinétique de la particule ne varie pas. B v// v┴hApplications: 1 - le phénomène de piégeage de charges par miroir magnétique dans la couronne solaire
A la surface du Soleil, le phénomène de miroir magnétique se produit lorsqu"une particule chargée se déplace d"une zone de champ magnétique B faible (sommet d"une arche magnétique) vers ses pieds d"ancrage où B est fort . La vitesse de dérive v //, maximale au sommet de l"arche, diminue vers ses pieds, peut s"annuler et s"inverser.2 - séparation isotopique
par un champ magnétiquePour q, B, v
0donnée,
R proportionnel à la masse m
(les isotopes diffèrent par le nombre de neutrons) m 1 m 2B faible
B fortB v// = cte
quotesdbs_dbs47.pdfusesText_47[PDF] mouvement de la comète Mc Naught dans le repère heliocentrique
[PDF] mouvement de la voiture
[PDF] Mouvement de rotation autour d'un axe
[PDF] mouvement de rotation autour d'un axe fixe exercices
[PDF] mouvement de rotation autour d'un axe fixe exercices corrigés
[PDF] mouvement de rotation autour d'un axe fixe exercices corrigés 1 bac
[PDF] mouvement de rotation autour d'un axe fixe exercices corrigés pdf
[PDF] mouvement de rotation autour d'un axe fixe exercices pdf
[PDF] mouvement de rotation autour d'un axe fixe pdf
[PDF] mouvement de rotation d'un solide autour d'un axe fixe animation
[PDF] mouvement de rotation definition
[PDF] mouvement de rotation exercice corrigé
[PDF] mouvement définition
[PDF] mouvement des bras en brasse