Exercice n 30 p 205 – Le pendule électrostatique
Exercice no30 p 205 – Le pendule électrostatique 11 a Le travail du poids lorsque la sphère passe du point O au point A est un travail résistant (W 0, contre l’effet du poids P = mg: W = −mgh y O F A ℓ H α Dans le triangle (HAF) rectangle en H, la longueur HF adjacente
Barème Chimie (7,00 points ) Exercice I : Réactions acido
Exercices II : Pendule électrostatique : 6,50 pts Une petite boule de masse m = 0,2 g , portant la charge q=2 10-8 C , est suspendue à l'extrémité d'un fil isolant et inextensible de longueur L = 30 cm entre deux plaques métalliques verticales P 1 et P 2 distantes de d = 20cm d’un condensateur
EXERCICES D ’ELECTROSTATIQUE ENONCES
Exercice 1 : Champ électrostatique crée par des charges Trois charges ponctuelles +q, -q et -q sont placées aux sommets d’un triangle équilatéral de côté a Déterminer les caractéristiques du champ électrostatique régnant au centre du triangle Application numérique : q = 0,1 nC et a = 10 cm
ELECTROSTATIQUE 1 - UPF
Chap I : Interaction électrostatique 2003/04 SM1-MIAS1 5 U P F Tahiti q2 • r u12 • q 1 2 Interaction électrique 2 1 Loi de Coulomb • L'interaction est caractérisée par une intensité et une direction → représentation vectorielle • Coulomb, grâce à son pendule de torsion, va quantifier cette interaction
Chapitre6 Électricité - Athénée de Luxembourg
Exercice 6 2 Un pendule électrostatique de longueur l = 20cm et de masse m = 1g porte une charge q = 10 −7 C Lorsqu’il est placé dans un champ électrostatique uniforme horizontal,ils’écartedelaverticaled’unangle α = 5 , 5
Exercices et cours de Sciences PhysiquesEpreuves BACCALAUREATS
Author: user Created Date: 1/6/2017 12:58:58 PM
EXERCICES D ’E E - Fabrice Sincère
Exercice 1A : Champ électrostatique crée par des charges Quatre charges ponctuelles sont placées aux sommets d’un carré de côté a : Déterminer les caractéristiques du champ électrostatique régnant au centre du carré Application numérique : q = 1 nC et a = 5 cm Exercice 4A : Principe du microphone à condensateur
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Exercice no30 p. 205 - Le pendule électrostatique
1.1.a.Le travail du poids lorsque la sphère passe du pointO au point A est un travail résistant (W<0) car la
sphère s"élève sur une hauteurh=OH=yA-yO>0, contre l"effet du poids P=mg:W=-mgh
y OF A Hα Dans le triangle (HAF) rectangle en H, la longueurHF adjacente à l"angleαvaut :
HF=?cosα
La longueur OF vaut?, longueur du fil du pendule,
donc la longueur OH vaut :OH=OF-HF=?-?cosα=?(1-cosα)
?W=-mg?(1-cosα)c.q.f.d.1.b.Le travail de la force électrique lorsque la sphèrepasse du point O au point A selon l"arc de courbe OAa la même valeur que si la sphère passe du point Oau point H, puis du point H au point A. En effet, laforce électrique est conservative, donc son travail nedépend pas du chemin suivi :
WO→A=WO→H+WH→A
Remarque : c"est le même argument qui nous a per- mis d"écrire directementmghpour le travail du poids, voir le cours pour la démonstration dans le cas du poids. Mais continuons. Le travail de la force élec- trique O à H est nul, car ce déplacement est perpen- diculaire à la force appliquée. Reste le travail de H à A. Dans le triangle (HAF) rectangle en H, la longueurHA opposée à l"angleαvaut :
HA=?sinα
La force électrique a pour norme :
F=|q|E
Le travail de la force électrique est un travail moteur (W e>0) : W e=|q|E?sinα2.Les forces étant conservatives, elles dérivent d"uneénergie potentielle, c"est-à-dire qu"en raison de laconservation de l"énergie mécanique et par applicationdu théorème de l"énergie cinétique (qui indique que lavariation d"énergie cinétique est égale au travail desforces) on peut montrer que la variation de l"énergiepotentielle est égale et opposée au travail de la force.Cela peut paraître un peu brutal sans la démonstrationmais en fait c"est tout-à-fait correct car c"est la définition
générale d"une énergie potentielle (le mot " dérive » est employé dans son sens mathématique) et cela permet de résumer dix lignes en une seule phrase (et ce n"est en rien choquant dans un exercice de niveau Math Sup comme celui-ci, bien au contraire, c"estélégant). Donc, les forces étant conservatives, elles dérivent d"une énergie potentielle :Δ?pp=mg?(1-cosα)
Δ?pe=-|q|E?sinα
3.Si l"angleαest en colonne A, la formule à taper en co-
lonne B pour avoir la valeur de la variation d"énergie potentielle de pesanteurΔ?ppest : =-0.0005*10*0.1*(1-COS(A2/180*PI())) en commençant par la ligne 2 et en recopiant vers le bas. Pour l"énergie potentielle électrique, le champ élec- trique -→E a pour norme :E=VP-VN
d=150018,0×10-2=8,33×103V·m-1 Donc la formule à taper en colonne C, à partir de la ligne 2, est : =-0.0000003*8333*0.1*SIN(A2/180*PI())La somme ne pose pas de problème particulier :
=SOMME(B2:C2) Quelques valeurs (non arrondies) sont proposées en fin de corrigé. 00,1 -0,110 20 30 40 50α(o)Δ?p(mJ)Δ?pp
Δ?pe
Δ?p
4.Pourα=27o, la sommeΔ?pprésente un minimum. Il
s"agit d"une position d"équilibre stable pour le pendule. Après quelques oscillations, le pendule va se stabiliserà cet angle.
αΔ?pp(J)Δ?pe(J)Δ?p(J)
0000 10 20 3040
50
quotesdbs_dbs6.pdfusesText_11