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[UE 3-a] Etats de la matiere | ...Electrostatique | Intensite tension d'un fil (Résolue)

Question

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ophelle1997
Membre
Médecine Nîmes
Bonjour,

Vraiment je suis desesperee, ca fait plus d'1h que je bloque dessus, je me dis que je perds mon temps alors je viens chercher de l'aide aupres d'un tuteur ou quelqu'un qui voudrait bien m'eclairer svp...

J'ai trouve cet exo dans un tuto de l'annee derniere, bref, voici l'enonce : soit une bille chargée (charge = 10e-5 C ) de masse 500g, accrochée à un fil ( de masse négligeable) de 30 cm,lui-même accroché à un mur vertical. Une autre bille fixe de même masse mais de charge opposée est située à 20 cm de la première de façon à ce que lorsque l'équilibre des forces est atteint les deux charges sont sur une même ligne horizontale. Les billes seront assimilées à des charges ponctuelles. On donne: ε0=1/(36π10e9) la permittivité relative de l'air =1 et g=9,81 m.s-2 .

J'ai regarde la correction, serieusement je comprends pas...On nous demande de mesurer l'angle entre le fil et le mur, l'intensite de la force de tension du fil et s'il existe une charge reelle finie telle que l'angle entre le fil et le mur soit de 90 degres...Bon j'ai deja la correction, mais moi j'aimerais comprendre le raisonnement et pourquoi on fait de telle ou telle maniere. Si quelqu'un veut bien me repondre ce serait super sympa, Merci. :)
Par ophelle1997 le 18/09/2016 à 13h10 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte

Réponse

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anH Solo
Tuteur simple
Médecine Montpellier
Salut,

En gros, au début tu as une boule chargée attachée à un mur à l'aide d'un fil. Là tu imagines bien que, juste comme ça il n'y a aucun angle entre le fil et le mur.

Maintenant tu ajoutes une autre boule chargée (de signe opposé à la première) qui attire la première boule vers elle. Ainsi la 1e boule est mobilisée et n'est plus collée au mur. Ainsi il existe désormais un angle entre fil et le mur!

L'item a: le but c'est de calculer cet angle
En gros là, avec la première loi de Newton, tu fais la liste des forces que subit la 1e boule.
Tu as:
  • la force attractive exercée par la 2e boule sur la 1e boule
  • la tension du fil qui retient la 1e boule au mur. Sans quoi elle serait partie se coller à la 2e boule
  • le poids, parce que la boule a une masse
La méthode c'est de décomposer toutes les forces selon l'axe des x et y et exprimer la 1e loi de newton avec les composantes x et y des forces! La somme des composantes selon x vaut 0, idem pour les composantes selon y.
Et ensuite tu bidouilles le tout pour retrouver comme tu peux l'angle qu'on cherche!

L'item b: idem tu as déjà décomposé toutes les forces selon x et y, maintenant trouve la tension du fil comme tu as fait avec l'angle.

L'item c: L'item est un peu compliqué à comprendre. Mais en gros on te demande si la 2e boule peut avoir une charge telle que l'angle formé entre le fil et le mur au final soit 90 degrés.

Donc tu fais l'hypothèse que l'angle soit bien 90 degrés (ou π/2 comme dans la correction), et tu exprimes la charge en fonction de l'angle pour voir quelle valeur tu as dans ce cas là pour la charge!

Normalement quand une telle charge ne peut pas exister, tu devrais trouver une valeur absurde (une division par 0 par exemple oeil oeil oeil )

J'espère que c'était l'xplication que tu voulais!
Par anH Solo le 18/09/2016 à 15h49 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte

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