Solution ES1.2

Les deux points où il est possible que la force résultante soit dirigée vers la gauche. Le vecteur en rouge correspond à la force exercée sur la charge q par la charge Q située à gauche et le vecteur en bleu la force exercée sur q par la charge Q située à droite.

(a) Entre les deux charges (les forces sont de sens contraires). L'expression du module de la force résultante est

(1) k| Qq | x-2 - k| Qq | (0,4 -x)-2 = 3

Dans l'équation précédente, q = 5 mC, Q = - 2 mC et k = 9 X 109 N·m2/C2.

La condition mathématique à satisfaire est

3x4 - 2,4x3 + 0,48x2 + 0,072x - 0,0144 = 0

Une valeur positive pour x est requise.

(b) À droite des deux charges (les forces sont dans le même sens). L'expression du module de la force résultante est

(2) k| Qq | (0,4 + x) -2 + k| Qq | (x)-2 = 3

Dans l'équation précédente, q = 5 mC, Q = - 2 mC et k = 9 X 109 N·m2/C2.

La condition mathématique à satisfaire est

3x4 + 2,4x3 + 0,3x2 - 0,072x - 0,0144 = 0

Une valeur positive pour x est requise. Le tracé suivant donne les solutions pour (a) et (b)

Tracé des fonctions
y = 3x4 - 2,4x3 + 0,48x2 + 0,072x - 0,0144
y = 3x4 + 2,4x3 + 0,3x2 - 0,072x - 0,0144

(a) La valeur de x est de 14,4 cm à la droite de la charge Q située à gauche (entre les deux charges).
(b) La valeur de x est de 18,2 cm à la droite de la charge Q située à droite.

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/rfoy
(1998-2009) La physique en ligne