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Equations aux dimensions


Go to solution Solved by HansHubberform,

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Bonsoir,

 

En faisant les annales de physique de la matière, je me suis rendue compte que j'avais vraiment beaucoup de mal avec les équations aux dimensions. Du coup si quelqu'un peut m'aider à résoudre quelques qcms :

 

- QCM 2 de 2011 :

"Soit la formule homogène suivante B = ( (uo * N) / 2r) : I , exprimant la valeur du champ magnétique créé au centre d'une bobine constituée de N spires au rayon r parcourues par un courant d'intensité I. Dans le SI, la constante magnétique uo s'exprime en kg.m.A^-2.s^-2 et le champ magnétique en tesla. Avec la notation [x] dimension de x et [F] dimension d'une force : "

(Par les items précédents on a trouvé que [uo] = T^-2.I^-2.L.M ; = M.I^-1.T^-2 et que 1tesla = 1kg.A^-1.s^-2 )

 

D. [F] = I.L.

Je sais que [F] = MLT^-2 et donc IL = I.L. M.I^-1.T^-2 = L.M.T^-2.I

Or cet item est noté vrai.. Est-ce mon équation qui est mal résolue ?

 

E. = [F].I.L : noté faux

Je sais que = M.I^-1.T^-2 et donc [F].I.L = M.L.T^-2. I.L = M.L².T^-2.I donc elle est bien fausse, mais mon raisonnement est-il le bon ?

 

- QCM 2 de 2012 :

"Soit la formule homogène suivante F = K(lambda) * Φ exprimant la valeur du flux lumineux F en lumen pour un rayonnement monochromatique de longueur d'onde lambda, dans laquelle Φ est le flux énergétique et Klambda le facteur de visibilité spectral.

Avec la notation : [J] dimension de l'intensité lumineuse, [L] dimension d'une longueur, [M] d'une masse et [T] d'un temps, et sachant que le lumen est homogène à la candela et que le watt correspond à 1 joule par seconde, il est exact que :"

 

A. [F] = [J] --> vrai : ok

 

B. [Φ] = [L] . [J] --> faux : j'aurais dit que c'est faux parce que c'est plutôt [L] / [J] ?

 

C. Le rapport F / Φ correspond à un nombre sans dimension --> faux : je ne sais pas comment raisonner ni l'expliquer

 

D. La valeur du flux lumineux s'exprime en joule par seconde --> faux : je ne sais pas non plus pourquoi

 

E. [K lambda] = |J] . [M]^-1 . [L]^-1 . [T]^-3 --> faux : ???????

 

 

Et pour terminer : QCM 2 de 2014 :

"La loi des gaz parfaits s'écrit : PV = nRT avec P la pression en pascal, V le volume en m3, T la température en Kelvin, n le nombre de moles et R la constante des gaz parfaits :"

(Grâce à l'item A on sait que R= M.L².T^-2.O^-1.N-1)

 

B. L'unité de R est le J.mol^-1.K^-1 --> vrai : comment est-ce qu'on fait ??

 

Merci mille fois d'avance à celui ou celle qui prendra le temps de tout lire et de me répondre, je suis vraiment bloquée avec ces qcms !! :(

 

  • Solution
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Hola petite purpanaise qui s'égare :D,

 

C'est assez dur a voir, une photo aurait ete "plus mieux", mais bon j'y suis arrivé :

 

D             

 

F = I L

kg . m . s-² = A . m. [kg.A-¹.s-²]

<=> kg m s-² = kg . m . s-²   . A¹-¹

<=>kg . m . s-² = kg . m . s-²  c'est bien homogène  (l'intensité  en en Ampères (A) et L longueur : metres)

 

E :

ton résultat est Ok, en général pour résoudre je fais comme en haut :  je verifie si le coté gauche de l'équation est égal au coté droit (tout simplement :/)

 

Dernier qcm

Pour ça il faut savoir que PV = nRT = Joules, à partir de là tu devrais pouvoir réussir [si jamais y a souci je repasse]

 

QCM optique

 

A

ouip

 

B

J'aurais dit s-¹  ,ce qui vaut    Φ = [J] / s¹ soit des Watts (W)

 

C

Pour avoir ce rapport sans dimensions, il faut que les deux aient la meme dimension, or Φ  a une dimension differente de J  : J en lumen alors que l'autre fait des Watts

 

D

ici on a affaire a de la lumière, il faut que les lumen / candela / lux . . . . interviennent, ça n'est pas possible du coup (J/s c'est la valeur du flux énergétique)

 

E

K de lambda = F/ Φ (issu de F = K(lambda) * Φ) donc = lm /W =  [J]  / [kg . m². s-³]   = [J] . kg-¹ m-² s³

sachant que l'énergie en joules vaut kg m² s-²  et watts  = joules / s

 

Voila, ca devrait etre bon, préviens si jamais y a souci

Good luck :)

Posted

Ah mince je suis vraiment vraiment désolée, j'ai pas fait attention en cliquant et je me suis retrouvée à Rangueil :/

Enfin bon c'est pas grave puisque les tuteurs expliquent aussi bien! Merci beaucoup à toi ami Rangueillois :D

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