P : MOUVEMENT D’UNE PARTICULE CHARGÉE DANS UN CHAMP
Une particule chargée de charge q>0, animée d’une vitesse e⃗, pénètre dans une région où règne un champ magnétique g>⃗ uniforme Elle est soumise à une force magnétique F >>>>>⃗ appelée force de Lorentz Son expression est : j>>> "> >⃗=kF>⃗El>>⃗ 2 Caractéristiques de la force de Lorentz :
04 Mouvement dune particule dans un champ magnétique
1reBC A5 Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme 5 d Spectrographe de masse Le spectrographe de masse sert à séparer les isotopes d'un même élément Il est formé de trois chambres où règne un vide très poussé * Chambres d'ionisation : On y produit des ions de même charge q mais de masses m 1 et m 2
Mouvement de particules dans E et B - Free
2-Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrique uniforme et indépendant du temps Mouvement de particules chargées dans les champs électrique et magnétique Lycée F Buisson PTSI page 4 2-1 Rôle accélérateur x M v" P 0 à V 0 P 1 à V 1 E" Soit un proton m=1,710-27 kg et q=1,610-19 C A t=0, le proton est en O avec v 0
˘ ˇˆ
Title (Microsoft Word - 06 Mouvement d'une particule charg\351e dans un champ \351lectro\205) Author: Ismael Created Date: 4/8/2006 7:56:13
Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ
V - Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme; équation horaire Particule de charge q et de masse m à l'origine O du repère, et de vitesse initiale v0 contenue dans le plan (yOz), de coordonnées (0, v 0 cos α, v 0 sin α) En t, la particule est en M ( x(t), y (t), z(t) )
MOUVEMENTS DE PARTICULES CHARGEES
II- Mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétique uniforme 1- Présentation du système Dans tout ce qui suit on envisagera l’étude de la trajectoire d’une particule chargée de charge q et de masse m dans le champ magnétique uniforme et constant B B0 e z =
Exercice 1 Exercice 2 : particule chargée dans une région ou
B a laquelle la particule est soumise par l’action du champ magn´e-tique 2 Appliquer le PFD et montrer que ~v// est une constante du mouvement 3 Exprimer d~v(M/R) dt R et d´eduire que le module v = k~v(M/R)k est constant En d´eduire que v⊥ est aussi une constante du mouvement 4
Mécanique5–Travauxdirigés Langevin-Wallon,PTSI2017-2018
Mouvement des particules chargées dans un champ électromagnétique 0 à l’entrée d’une zone o Si la particule est en mouvement rectiligne accélérée,
[PDF] mouvement dans un champ de pesanteur uniforme exercices
[PDF] mouvement dans un champ de pesanteur uniforme tp
[PDF] mouvement dans un champ électrique uniforme exercices corrigés
[PDF] mouvement dans un champ électrique uniforme exercices corrigés pdf
[PDF] mouvement dans un champ électrostatique uniforme terminale s
[PDF] mouvement dans un champ uniforme exercices corrigés
[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
Universit´e Cadi AyyadAnn´ee Universitaire 2014/2015
Facult´e des Sciences
Semlalia-Marrakech
D´epartement de Physique
Module de M´ecanique du Point Mat´eriel
S´erie N
◦3Fili`eres SMP/SMC/SMA
Exercice 1
Un bateau de volume globaleVbet de masse volumiqueρbest attach´e `a un port maritime. Le volume
du bateau plong´e dans l"eau estVe. Soitρela masse volumique de l"eau. Quelle est la condition pour quele
bateau flotte sur l"eau? Exercice 2 : particule chargée dans une région ou règne un champ magnétique constant Une particuleMde chargeqet de massemest soumise `a l"action d"un champ magn´etique constant?B.SoitR(O,XY Z) un r´ef´erentiel galil´een muni de la base orthonorm´ee directe (?i,?j,?k) telle que?B=B?k. La
vitesse initiale de la particule est?v0=?v0?+?v0//, telles que?v0?=v0x?i+v0y?j, la projection de la vitesse
sur le plan (OXY), et?v0//=v0z?k, la composante de la vitesse parall`ele au champ magn´etique. On note
c=qB m. On n´eglige l"action du poids devant l"action du champ magn´etique.1. Donner l"expression de la force?FB`a laquelle la particule est soumise par l"action du champ magn´e-
tique.2. Appliquer le PFD et montrer que?v//est une constante du mouvement.
3. Exprimer
d?v(M/R) dt????? Ret d´eduire que le modulev=??v(M/R)?est constant. En d´eduire quev?est aussi une constante du mouvement.4. Projeter le PFD dans la base cart´esienne et d´eduire les ´equations diff´erentielles envx,vyetvz.
5. R´esoudre les ´equations pr´ec´edentes et montrer que les ´equations horaires du mouvement sont
?x=v0?ωcsinωct
y=v0?ωc(1-cosωct)
z=v0//t avecx(0) =y(0) =z(0) = 0 et?v0=?v0?+?v0//avec?v0?=v0??i. Quelle la nature de la trajectoire?Exercice 3 : Masselotte en rotation sur une tige
Une masselotte ponctuelleM, de massem, peut glisser sans frottement sur une tige (T) perpendiculaire enO`a l"axe verticalOz, voir figure ci-contre. SoitR0(Ox0y0z0) un rep`ere galil´een fixe orthonorm´e direct. Soient ( ?i0,?j0,?k0) la base cart´esienne associ´ee. SoitR(Oxyz) un rep`ere or- thonorm´e li´e `a la tige (T) muni de la base ( ?i,?j,?k). L"axe Ozest entraˆın´e par un moteur qui fait tourner la tige (T) `a la vitesse angulaire constanteωdans le plan horizontal Ox0y0. La masselotte est r´ep´er´ee par ses coordonn´ees
polaires, (ρ,?), dansR0. 0y0x z≡
0z O (T)xy M B tω=?A l"instant initialt= 0, la tige (T) est confondue avec l"axeOx0et la masselote est lanc´ee depuis le
pointOavec une vitesse?v0=v0?io`uv0>0.1. Effectuer le bilan des forces agissant surMdans le rep`ereRet exprimer la relation fondamentale
de la dynamique dans la base ( ?i,?j,?k).2. D´eterminer l"´equation horaire du mouvementρ(t) et les composantes de la r´eaction de la tige (T)
surM.3. Etablir la vitesse
?V(M/R0). Par application du th´eor`eme du moment cin´etique enOdansR0, retrouver les composantes de la r´eaction de (T) surM.4. A la distanceDdeO, on place au pointBun obstacle (B) fix´e sur (T). A l"instanttB, la masselote
Mvient buter sur (B). Si la tige effectue un tour complet en 16s, avecv0= 0,393m·s-1etD= 2.3m, calculertB.5. Exprimer la r´eaction
?RHde (B) surMquand la masselotte est arrˆet´ee par (B).Exercice 4 : Forces de frottement solide
Un homme tire une caisseMde bas en haut d"une colline dont la forme est assimil´ee `a uncercle derayonR0, de centreO. Il exerce une force de traction?Tconstante en norme et faisant un angleαavec le
sol, voir figure ci-contre.1. Calculer le travail de
?Tsur le trajet.2. Sachant que l"homme se d´eplace `a une vitesse constantev0, d´e-
terminer la r´eaction normale du sol sur la caisse?RNen fonction dem,g,?,T,α,R0etv0.3. En utilisant la loi de Coulomb,|?RT|=f|?RN|,f´etant une
constante, d´eterminer le travail de la force de frottement. v Bgm H M OT R 0Rρe
?e xyExercice 5 : Force de frottement fluide
Un cycliste se d´eplace sur une ligne droite et fournit une puissance m´ecanique constanteP. Les forces de
frottement de l"air sont proportionnelles au carr´e de la vitesse du cycliste?Ff=-kv?v,k´etant une constante
positive. On n´eglige les forces de frottement du sol sur la roue. Le syst`eme form´e par le cyscliste et le v´elo
est consid´er´e comme un point mat´eriel. On choisit un axe horizontalOxet le rep`ere terrestre est suppos´e
galil´een.1. En appliquant le th´eor`eme de l"´energie cin´etique dans sa forme diff´erentielle, ´etablir l"´equation diff´e-
rentielle que v´erifie le module de la vitessevet montrer qu"elle peut se mettre sous la forme mv 2dv dx=P-kv3.2. En posantf(x) =P-kv3, d´eduire l"´equation diff´erentielle v´erifi´ee parf(x). Int´egrer l"´equation et
d´eduire l"expression du module de la vitesseven fonction dex, si le module de la vitesse initiale du
cycliste estv0.quotesdbs_dbs19.pdfusesText_25