
Rappels — Exercices et problèmes
1.1
Une pression est une force par unité de surface. Quelles sont les dimensions et les unités SI de pression? Quelles sont les dimensions et les unités SI du produit (pression × volume)?
[PV] = [Énergie]; unités SI: kg.m2.s-2 ou Joule
1.2
On exprime souvent la pression en atmosphère (atm), où 1 atm=101325 Pa. Aux États-unis, on utilise encore le PSI (pound per square inch). Sachant que 1 pound=454g et que 1 inch=2.54 cm, calculer le facteur de conversion d'atmosphère en PSI.
1 atm = 14.68 PSI - Solution détaillée
1.3
Un modèle grossier de l'atome d'hydrogène consiste en deux particules de même charge (en valeur absolue), un proton et un électron, placées dans le vide et séparées par une distance de 0.53 Å (1Å = 10-10 m). Comparez les forces d'attraction de type électrostatique (loi de Coulomb) et gravitationnel (loi de Newton) qui s'exercent sur les deux corps.
FNewton = 3.6203x10-47 N; FCoulomb = 8.21x10-8 N
1.4
On place une charge Q
1 = -2μC dans le vide.
- Quels sont la direction et le module du champ électrique en un point 2 situé à une distance de 50 cm de Q1?
- On place une autre particule de charge Q2 = +1.5 µC au point 2. Quels sont la direction et le module de la force qui s'exerce sur la particule?
(a) champ de module 71900 N.C-1 se dirigeant vers la charge (b) force de 0.1078 N dirigée vers Q1.
1.5
On attache deux balles de ping-pong à un même point du plafond, chacune au bout d'un fil mince d'une longueur égale à 60 cm. Chaque balle pèse 10 g. On confère à chacune de deux balles une charge identique et on observe alors que les balles se repoussent à une distance de 60 cm. Quelle est la charge de chaque balle? Représenter schématiquement la variation de l'énergie potentielle des deux balles en fonction de la distance qui les sépare.
1.51 μC - Solution détaillée
1.6
La vitesse de propagation du son dans l'air est 335 m.s-1. Un sifflet émet une onde sonore de fréquence égale à 200Hz. Quelle est la longueur d'onde de ce son?
1.675 m
1.7
Le faisceau laser d'un lecteur de disque compact est une onde électromagnétique de longueur d'onde égale à 780 nm. Quelle est la fréquence de cette onde?
3.84x1014Hz
1.8
Expliquez l'observation de différentes couleurs à la surface d'un disque compact lorsqu'on change son orientation par rapport à la source de lumière.
1.9
Quelle fraction du volume d'un atome (de rayon 10-8 cm) occupe son noyau (de rayon 10-12 cm)?
10-10%
1.10
La masse volumique de l'or est 19.3 g.cm
-3. Si les atomes d'or étaient des cubes, quelle serait la longueur d'un coté?
2.57 Å - Solution détaillée