Exercice PB Help

Bonjour bonjour J ai un exercice de physique qui me pose souci, enfin pas qu'a moi a toute ma classe en faite...

Voici l'énoncé :

La molécule de Bromure d hydrogène est polarisée. L'atome de brome attirant plus fortement les électrons de valence que l atome d hydrogène, tout se passe comme si l'atome possédait une charge - centrée sur son noyau et l'atome d'hydrogène une charge + centré sur son noyau. Si d est la distance entre les deux entre les deux noyaux, le produit p = q. d est appelé moment dipolaire de la molécule. Le moment dipolaire de la molécule peut être mesuré ainsi que la distance d entre les noyaux : p = 2.63 .10^-30 C.m ; d = 110 micro m

Alors déja pour nous c est du chinois alors je vous dis pas les questions :

1] Etude de la molécule
a) Déterminer les caractéristiques des forces électriques d'interaction entre les deux charges.
b) Comparer ces forces aux forces gravitationellesd'interaction entre les deux noyaux des atomes de cette molécule.
c) Quelle est la nature de la force qui maintient la cohésion de la molécule?

2] Etude de la chohésion du noyau de l'atome de brome.
a) Quelles sont les différentes interactions existant entrent les nucléons?
b) Le rayon du noyau de l'atome de brome est de l ordre de 5.7fm.
Quelles sont les caractéristiques des forces d'interaction entre deux protons situés a 5.7 fm ? Comparer leur valeur avec celle de la force qui s exerce entre les charges q et -q.
c) Quelle est l interaction qui permet d'expliquer la cohésion du noyau ?

J espère que vous pourrez m aider =) en me disant ce qu est une force électrique d interaction, l interaction. Est ce que les forces d interaction = forces électriques d interaction ?

Puis si nous nous pouvions répondre a toutes ces questions je sens que tout seul je vais patauger :S

Une force électrique d'intéraction est une force électrique qui s'exerce entre des particules, là le noyeau de brome et les électrons ou entre les proton du noyeau de brome. Il y a d'autre forces d'intéraction comme la force nucléaire forte ou la force de gravitée que vous devrez calculer dans la partie 2.
Dite moi ce que vous avez compris pour que je puisse vous répondre plus précisément. Est-ce qu'il y a une question à laquelle vous avez réucit à répondre ou tout est incompréhensible ?

L énoncé était du chinois les questions un mélange de toutes les langues répertoriées sur Terre donc rien compris du tout du tout...

En gors l'interaction électrique c'est + avec + ca fuit, - et - aussi et + et - s'attire.

Pour calculer cette force il faut utiliser la formule :

F = k * (Qa-Qb)/d² avec k une constante, d la disance entre les deux particules, Qa et Qb leur charge respective. On prend la valeur absolue de la soustraction . et k = 9,0 x 10 9 S.I. La force est en Newton.
Voilà avec cette base tu vas pouvoir commencer l'exo sinon dis moi ce qui ne vas pas.

PS : Désolé pour les fautes de frappes mais j'ai les yeux fatigués là, inter non stop aujourd'hui ^^.

On peut reprendre question par question ?

Alors
1) a) Déterminer les caracteristiques de forces d'interaction entre ces deux charges.

La deja que faut il faire exactement ?

Pour éclaircir déjà un peu l'énoncé : en fait on te dit que tu considères la molécule de HBr d'accord ?
Bon et bien il se trouve que cette molécule, ce n'est pas juste un atome H neutre mis à côté d'un atome Br neutre, parce que quand on place les 2 ensembles il se forme une liaison, dans laquelle le Br attire plus les électrons que le H. Résultat : tu as un surplus d'électrons sur ton Br, donc tu peux considérer qu'il porte une charge -, et inversement pour le H qui porte une charge +.
On en arrive à la première question : En gros tu considères tes deux charges et tu veux regarder comment elles interagissent entre elles, pour cela il faut détailler comment s'exprime la force exercée par une charge sur l'autre. Irina et DEB t'ont déjà aidé, seul petit problème:
Il y a une grosse erreur dans ce que tu as écrit DEB !!!!!!!!!!!
La force d'interaction coulombienne s'exerçant entre 2 charges qA et qB s'écrit F = k* (qA*qB)/d² (je pense que ça devrait te parler ça non ?).
Sinon le reste de ce que t'a dit DEB est tout à fait ok.
Voilà si tu y vois plus clair essaye de continuer sinon reviens demander !

Absolument rien compris je vous dis c est un exo sans rien a coté on a pas fait de cours la dessus on est vraiment perdu :s

Pour la 1 ere question il y a un calcul a faire c est bien ça ?

Ok ok pas de panique !
L'explication ci-dessus c'était vraiment pas clair, même pour comprendre "avec les mains" la situation dont on parle ?
Et sinon la forme de la force d'interaction électrique entre deux charges ça ne te dit rien ?

Dans mon énoncé q et -q = qa et qb pour vous ? mais que valent ces charges ?

Les données de l ennoncé : e= 1.6 .10^-19 C
k = 9 . 10^9 SI ; G = 6.67 .10^-11 S.I. ; mh = 1.67 .10^-27 Kg ; m Br = 1.34 .10-26 Kg

Mais dans votre formule que vous me donnez aucunes lettres correspondent.

Et la force d' interaction électrique de deux xharges n est pas au programme de seconde

a attendez: je viens de voir que j ai une formule qui date un peu la : dans mon livre on me dit :

Fa/b = Fb/a = k * | qa*qb | d² ça revient au même ?

Ok pas de soucis on reprend calmement, je te demandais juste si physiquement la situation était à peu près claire, et si l'expression de la force d'interaction entre deux charges te causait.
Donc :
Si on prend deux particules qui portent l'une une charge qA et l'autre une charge qB, il va y avoir une force qui s'exerce entre elles ok ?
Deux charges de même signe se repoussent, deux charges de signe opposés s'attirent, oui ?
Les A et B, c'est juste pour faire un cas général, ici par exemple la particule A ça sera le H donc qA = q, et la particule B c'est le Br donc qB = -q. C'est bon ?
Maintenant quand on te demande les caractéristiques de la force d'interaction, ce qu'il faut savoir c'est que :
- La force d'interaction électrique entre 2 charges s'exerce dans la direction de la droite joignant tes deux charges, ça c'est toujours vrai : si tu approches une charge + d'une autre charge +, elle va être repoussé exactement dans l'axe où tu approches ta charge.
- Elle est du même signe que le produit des 2 charges : -*-=+*+=+, deux charges de même signe se repoussent, et -*+ = -, deux charges de signe opposé s'attirent.
- Elle est inversement proportionnelle au carré de la distance séparant les deux charges : F= k*qA*qB/d².
Et il se trouve que dans les unités habituelles la constante de proportionnalité devant tout ça vaut 9*10^9.

Voilà je ne sais pas si c'est beaucoup plus clair, mais de toute façon si vous n'avez vu nulle part comment s'exprime la force d'interaction entre deux charges, cet exercice n'est pas faisable pour l'instant donc je ne comprends pas trop ...


Edit : lol oui "une formule qui date un peu", c'est exactement de celle là qu'on est en train de parler depuis tout à l'heure donc si tu l'as dans ton livre et qu'en plus elle date, c'est peut être que vous êtes sensé la connaitre l'expression de la force s'exerçant entre deux charges non ?

La c est clair La prof nous a posé la formule donc je comprends a peu près.
Mais la question en elle même : Déterminer les caractéristiques des forces électriques d interactions entre ces deux charges donc je dois dire si elles s attirent ou si elles se repoussent ? Dans ce cas la si on a une charge plus et une charge moins alors elles s attirent ?

( Désolé je suis chiant mais Journée de Bip ça aide pas a la compréhension :S )

Je viens de t'expliquer dans le message juste ci dessus ce que sont les caractéristiques de cette force d'interaction ... ^^

J ai beau essayé de comprendre mais nan ça veut pas. AAAAA en gros je dois recopier ce que tu m as écris !!!! Je cherche toujours a faire compliquer alors que c est super simple ^^

Questions b) Comparer les forces gravitationnelles d'interaction entre les deux noyaux de l'atome.

La je pense que deux corps de masse ma et mb s attirent ?l attraction qu ils exercent est proportionnelle a leurs masse ma et mb et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.

la valeur de la force est proportionnelle au produit des valeurs des masses pour les lois de Newton et des charges électriques pour la loi de coulomb.

d apres moi les forces gravitationneles sont toujours attractives mais pas forcemment pour les forces électriques.

Leur valeur est l inversement proportionnelle au carré de la distance qui varie en 1 / d²



Dis moi que j ai juste je t en supplie lol ( jte remercie pour ta patience)

Oui voilà la question suivante on te demande de comparer deux effets qui sont à l'oeuvre entre ton H et ton Br : d'une part ils ont une charge donc ils s'attirent électriquement, d'autre part ils ont une masse donc ils s'attirent via la force de gravitation.
Cette force est exactement l'analogue de la force électrique, sauf que les masses jouent le rôle des charges, et que la constante devant tout ça cette fois s'appelle G, que tu as dans tes données. Ca ça doit te dire quelque chose normalement, l'attraction gravitationnelle entre deux masses.
Bon donc tu calcules ces deux forces et tu les compares.
Le but est de te faire dire quel est l'effet dominant dans l'origine de la cohésion de la molécule : si cette molécule existe, c'est qu'il y a une force retenant les deux atomes proches l'un de l'autre, est-ce que cette force est plutôt due aux charges et à la force de Coulomb,ou aux masses et à la force de gravitation ?

Je calcule l interaction éléctrique avec F = k* (qA*qB)/d²

Je prends quelles valeurs pour qa et qb ? que représente mon petit e = 1.6*10^-19 ? qa*qb ?

et apres je calcule l interaction gravitationnelles avec F= G* ma*mb/d²

La j ai les valeurs mh = 1.67 .10^-27kg et mBr = 1.34 .10^-26Kg et d= 110 picometre et donc k la constante = 9*10^9

c) Quelle est la nature de la force qui maintient la cohésion ?

Edit: okey je remplace k par G oui je vois.

Non justement !
Dans la force gravitationnelle la constante qui intervient c'est G pas k !
Alors sinon pour calculer la force électrique : on a dit si tu es d'accord que H portait une charge qA=q à déterminer, et Br une charge opposée qB=-q. On te donne le moment dipolaire du système et la distance entre les deux charges, ainsi qu'une formule simple reliant ces deux choses et la charge q, donc tu peux en déduire q et l'utiliser pour calculer la force.
Ca roule ?

PS : e c'est la charge élémentaire, c'est à dire la charge que porte un électron(enfin c'est -e mais bon), mais là elle ne te sera pas utile ...

R1 a écrit:Non justement !
Dans la force gravitationnelle la constante qui intervient c'est G pas k !
Alors sinon pour calculer la force électrique : on a dit si tu es d'accord que H portait une charge qA=q à déterminer, et Br une charge opposée qB=-q. On te donne le moment dipolaire du système et la distance entre les deux charges, ainsi qu'une formule simple reliant ces deux choses et la charge q, donc tu peux en déduire q et l'utiliser pour calculer la force.
Ca roule ?

PS : e c'est la charge élémentaire, c'est à dire la charge que porte un électron, mais là elle ne te sera pas utile ...

J utilise p = q*d

Donc q = p/d = 2.63*10^-30 sur 110 ( d ce sont des metres ? et la picometre donc 110*10^-11 m ?)

Sachant qu on utilise la valeur absolue ça revient a faire q² non ? F=k*q² / d² ? ( je sens la boulette la ...)

1 pm = 10^-12 m
Pour l'expression de ta force, comme tu t'intéresses juste à la valeur absolue, oui ça revient à mettre q² pour calculer la force électrique.

oula oui pico c est -12

donc ça y est les calculs donnent :

Interaction électrique : F= 9.0 *10^9 * (( 2.39*10^-20)² / (110*10^-12 )²)= 4.24*10^-10 N

( q=2.63*10^-30/ 110*10^-12 = 2.39*10^-20 )

Interaction gravitationnelle : F= 6.67*10^-11 * ( ( 1.67*10^-27 * 1.34*10^-26 )/(110*10^-12)²) = 1.23*10^-43

Mais la différence me parait énorme :s

C'est normal qu'il y ait une grosse différence, par contre je ne sais pas si tu l'a pris en compte dans ton calcul mais en tout cas dans ce que tu as écrit là il manque le carré sur la distance dans la force électrique...

a si c est un oubli ici mais pas dans mon calcul
donc question suivante ...

C) quelle est la nature de la force qui maintient la cohésion de la molécule ?

Que dire ? Que faire ?Force électrique qui maintient les deux noyaux ?

Vu les ordres de grandeur des deux forces, laquelle te semble susceptible d'arriver à maintenir les deux atomes proches l'un de l'autre ?

La force d interaction électrique est plus élevée donc c est elle qui maintient les deux noyaux donc ce que j ai dis juste avant était bon

Noova en progrès :p

Grand 2: a) quelles sont les différentes interactions existantes entre les nucléons ?

Donc la on parle des constituants du noyaux est ce que l interaction reste la meme que pour les deux noyaux? Ou alors pour les nucléons c est l interaction gravitationnelle qui agit ?

Là on te demande juste quelles sont les interactions en jeu entre deux nucléons. Donc tu as comme avant la force électrique et la force gravitationnelle, mais tu as en plus ce qu'on appelle l'interaction forte qui est une autre interaction fondamentale, à très courte portée, en action en particulier entre les constituants du noyau.

Oui est ce que je viens de lire sur un site annexe donc deux types d interactions en plus des autres qu on a vu précédemment.
une interaction forte et une faible dans ce cas présent c est une interaction forte.

B)Quelles sont les caractéristiques des forces d interaction entre deux protons situés a 5.7 fm ? Comparez leur valeur avec celle de la force qui s exerce entre les charges q et -q.

Donc je suis reparti pour les mêmes calculs ? en prenant 5.7 fm pour distance ?

Tu calcules la force électrique qui s'exerce entre tes deux protons à cette distance, et en prenant pour chacun la charge d'un proton, qui vaut +e, et pour la conclusion physique tu n'oublies pas que comme c'est deux particules de même charge, elles se repousent.

Oula doucement

Je refais mon calcul d interaction electrique en remplaçant q² par e qui est = a 1.6*10^-19 ??
La je nage. comparer leurs valeurs avec celle de la force qui s exerce entre q et -q Il faut faire ?

Et quelles sont les caractéristiques des forces d interaction entre deux protons situés a 5,7 fm ?
Les charges etant positives tout le temps elles vont toujours se repousser selon la droite AB c est ça ?

Alors :
Tes deux protons ce sont deux particules qui ont chacune une charge positive, de valeur e=1.6*10^-19 C, ok?
Donc les caractéristiques des forces ce sont les mêmes que précédemment sauf que là la force électrique est répulsive.
Ensuite tu peux donc calculer la valeur de la force électrique s'exerçant entre tes deux protons puisque tu as leur charge respective et la distance qui les sépare.
Fais déjà ce calcul et après tu verras ...

Okey je suis reparti
F = k*(e)² = 9.0*10^9 (( 1.6*10^-19 )² / (5.7*10^-15)) = 0.01

HEmmm Probleme

Il manque encore un carré sur la distance ...
Mais sinon c'est normal de trouver une valeur élevée, c'est de là que dois venir la conclusion physique et la réponse à la dernière question.

Et pourtant je l ai mis sur ma calculette... Il se fait tard on a tous eu une dure journée bref. C est juste sinon ? donc en fait si je comprends bien:

Les deux charges sont positives donc elles se repoussent et c est pour ça qu il faut une très forte attraction pour pouvoir les maintenir lié ?
D ou le 0.01 N trouvé et je dis pour comparer que cette valeur est beaucoup plus importante que pour l attraction de deux noyaux + et -.
Ce qui me semble logique.

Et derniere question
C) quelle est l'interaction qui permet d expliquer la cohésion du noyau?

Interaction forte ?

Ca y est on peut dire Aléluya ??

Euh oui sauf que ton raisonnement au début me parait bancal mais je ne sais pas si c'est que je comprends mal ce que tu as voulu dire :
En effet les charges se repoussent électriquement, et il faut donc une très forte attraction pour les contenir. Tes deux protons se repoussent avec une force de 0.01 N ce que tu viens de calculer, ce qui est énorme devant la force qu'il faut pour maintenir ta molécule : conclusion, avec juste ces ingrédients là le noyau devrait exploser puisque tous ses protons se repoussent avec une force énorme. Et c'est donc une autre interaction, l'interaction forte, qui assure la cohésion du noyau en retenant tout ce petit monde ensemble via une force encore supérieure à la répulsion électrique entre nucléons, pour éviterque le noyau n'éclate.
C'est bon ?

Okey sans interaction forte = Boum.

Bon je crois que j ai plus qu'a te remercier R1 de ta Patience, de ton aide. Tu m as été d un grand secours A ta place j aurais déjà craquer pour mon cas ^^ Bonne fin de soirée a tous.

De rien, j'espère juste t'avoir permis de bien comprendre le cheminement physique qu'il y a derrière cet enchainement de questions !

J ai tout compris c est un miracle A la prochaine ( j'espère qu'il n y aura pas trop d autres fois non plus )

Aucun souci reviens quand tu veux poser toutes tes questions, et dis à tout le monde autour de toi que ce forum est génial ! (oui je sais pas très objectif comme point de vue ^^)

A non non mais c est la cas ce forum est génial il faut le dire, je le recommanderai a tout mon entourage qui aura besoin d un renseignement.

Merci à tous les deux pour vos compliments. Plus il y aura de pub pour le forum, plus il y aura de gens comme R1 et bien d'autres pour aider d'autres gens !!!