Physique
Précédent
Suivant
Application en mécanique
Le test comporte 4 questions :
Question 1
Question 2
Question 3
Question 4
La durée indicative du test est de 18 minutes.
Commencer
Question 1

Expérience de Millikan : Quantification de la charge électrique.

En l'absence de champ électrique, les forces appliquées à une gouttelette d'huile, de masse de rayon de charge sont :

  • le poids

  • la résistance de l'air au mouvement, proportionnelle à la vitesse et donnée par la formule de Stokes : est le coefficient de viscosité de l'air.

Par application du principe fondamental de la dynamique, exprimer l'équation différentielle vérifiée par On orientera un axe positivement vers le bas.

Question 2

Montrer que la vitesse a une expression de la forme

Question 3

Théoriquement, quel est le temps au bout duquel atteint une vitesse limite Définir cette vitesse limite.

Question 4

En présence d'un champ électrique , la gouttelette subit une force supplémentaire et acquiert très rapidement une vitesse limite Comment peut - on déduire des vitesses limites et la mesure de la charge ?

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Question 1

Par application de la principe fondamental de la dynamique :

0
1
2
Question 2

La solution générale de l'équation complète est la somme de la solution du système homogène :

et d'une solution particulière de l'équation complète (solution précédente)

d'où

La constante s'obtient à partir des conditions initiales d'où :

et

0
1
2
3
4
5
6
7
8
Question 3

Théoriquement, quand

et

Pratiquement, cette vitesse limite est atteinte au bout de quelques millièmes de seconde pour des gouttes de rayon à microns.

0
1
2
Question 4

L'équation différentielle devient :

( le signe de est ignoré )

La résolution de cette équation conduirait à une vitesse limite :

Des deux relations de et nous tirons la charge :

est déduit de la mesure de

0
1
2
3
4
5
6
7
8
Bilan
Nombre de questions :4
Score obtenu :/20
Seuil critique :14
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :18 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
Réalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)