Interaction entre particules chargées

 

 

La charge élémentaire a été mesurée pour la première fois en 1909 par Millikan en observant le comportement de diverses gouttelettes d'huile différemment chargées. Nous considérons ici deux gouttelettes de 1,0μm MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaaigdacaGGSaGaaGimaiaaykW7cqaH8oqBcaWGTbaaaa@3E8A@  de diamètre portant chacune quatre électrons.

 

1. Quelle est la nature de l'interaction existant entre les gouttelettes?

 

2. Dans quelle direction s'exerce-t-elle?

 

3. Cette interaction est attractive? répulsive? Justifier.

 

4. Donner l'expression littérale de la valeur de la force F qui s'exerce entre les deux gouttelettes.

 

5. Calculer la valeur de F si ces gouttelettes sont distantes de 1,0mm MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbwvMCKfMBHbqedmvETj2BSbqefm0B1jxALjhiov2DaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaebbnrfifHhDYfgasaacH8WjY=vipgYlh9vqqj=hEeeu0xXdbba9frFj0=OqFfea0dXdd9vqaq=JfrVkFHe9pgea0dXdar=Jb9hs0dXdbPYxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabaGaaiaacaqabeaadaabauaaaOqaaiaaigdacaGGSaGaaGimaiaaykW7caWGTbGaamyBaaaa@3DC6@ .

 

6. Pourquoi l'interaction faible n'est-elle pas également à prendre en compte?

 

7. Si ces particules avaient la même masse m, quelle devrait être l'ordre de grandeur de cette masse pour que l'interaction gravitationnelle soit du même ordre de grandeur que la force F de la question 5?

 

8. Cette valeur vous paraît-elle plausible par rapport à la dimension de ces particules?

 

Données:

*    charge élémentaire : e=1,6x10-19 C.

*    constante de gravitation universelle : G=6,67x10-11 N.m2.kg-2.

*    Constante de la loi de Coulomb : k=9,0x109 N.m2.C-2.

 

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