L'analogie avec la pesanteur, et ses limites

Difficile
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Énoncé

On compare le mouvement d'une charge dans un champ électrique uniforme à celui d'un solide dans le champ de pesanteur. On considère une charge dans un champ , et un solide de masse dans un champ . 1) Établir la correspondance terme à terme entre les deux situations, pour la force, l'énergie potentielle et l'accélération. 2) Deux particules de charges et suivent le même trajet de vers . Comparer les travaux de la force électrique. 3) Cette situation a-t-elle un équivalent dans le champ de pesanteur ? Que peut-on en conclure ? 4) Une charge livrée à elle-même dans un champ électrique uniforme, sans autre force, voit-elle son énergie mécanique varier ? 5) Un électron et un proton sont lâchés au repos dans le même champ électrique uniforme. Comparer leurs accélérations et le sens de leur mouvement.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
Dresse la correspondance ligne à ligne : $q$ joue le rôle de $m$, $E$ celui de $g$. La force devient $qE$ au lieu de $mg$, et l'énergie potentielle $qEz$ au lieu de $mgz$.
2 الإرشاد 2
L'analogie casse sur un point : la masse est toujours positive, la charge peut être négative. Deux charges opposées subissent donc des forces de sens contraires — rien de tel avec la pesanteur.

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الطريقة — من أين نبدأ

Dresse la correspondance ligne à ligne : joue le rôle de , celui de . La force devient au lieu de , et l'énergie potentielle au lieu de .

L'analogie casse sur un point : la masse est toujours positive, la charge peut être négative. Deux charges opposées subissent donc des forces de sens contraires — rien de tel avec la pesanteur.

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كل تمارين الدرس Identification d'une particule et calcul d'une tension retardatrice