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Ch 1 champ cor 04 03 doc 2

CI- Expression de la loi de Coulomb Ces assertions déduites d'un grand nombre d'expériences et de mesures se synthétisent par une expression mathématique appelée loi de Coulomb F AB ? qA qB rA B uAB o? uAB est le vecteur unitaire de norme parallèle au vecteur AB Ce vecteur sert à indiquer la direction et le sens de la force FAB sans en a ?ecter l'intensité uAB AB AB ? est un coe ?cient de proportionnalité adapté aux unités Dans le système international SI la force est exprimée en Newtons N la charge en Coulombs C les distances en mètre m et la quantité ? La constante est appelée permittivité du vide - Le Coulomb Le Coulomb est la quantité de charge électrique apportée par un courant électrique de ampère en seconde La valeur absolue de la charge élémentaire de l'électron IeI est égale à - C -A quelles forces sont soumises deux charges de - Coulomb séparées de m cm mm - microbilles sont séparées de cm Quelles charges identiques doivent-elles porter pour qu'elles soient soumises à une force de N -Considérons une bille de cuivre de mm de diamètre Déterminer le nombre d'électrons contenus dans une telle bille électriquement neutre Quelle fraction d'électrons faut-il retirer pour amener sa charge à - Coulomb le numéro atomique du cuivre est sa masse atomique et sa densité I- Loi de gravitation Vous avez déjà rencontré un exemple de force exercée à distance sur un corps sans lien matériel tel qu'une corde reliant ce corps à l'extérieur C'est la force d'attraction universelle entre deux masses mA et mB Elle est toujours attractive il n'y a pas deux sortes de masses et s'écrit FAB -G mA mB rA B uAB Une telle force est formellement équivalente à la loi de Coulomb avec ses deux caractéristiques fondamentales elle est radiale et inversement proportionnelle au carré de la distance entre les corps Ici les charges sont remplacées par les masses et le coe ?cient de proportionnalité G appelé constante d'attraction universelle est égal à - SI CDéterminer l'intensité de la force d'attraction universelle s'appliquant sur deux billes de cuivre de mm de diamètre séparées de cm Quelle quantité d'électrons faut-il déplacer d'une bille à l'autre pour créer une force électrique équivalente Le rayon de la première orbite de Bohr de l'atome d'hydrogène est de - nm Comparer les intensités des forces électriques et gravitationnelles entre l'électron et le proton dont les masses sont repectivement - kg et - kg II Composantes de la force De temps à autre nous ferons un petit détour mathématique Voici le premier il concerne les composantes d'un vecteur dans un repère cartésien II- Repère cartésien C'est celui que vous connaissez et sur lequel vous avez travaillé à dimensions Le repère est dé ?ni par un point origine et trois axes x y z perpendiculaires entre eux Les vecteurs unitaires portés par les axes sont ex ey ez Bien noter la disposition relative des directions x y z Telles qu'elles sont