Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau première
Partager :

Interactions Fondamentales

Posté par
saphi
05-09-09 à 23:56

Coucou!

J'aurais besoin d'un peu d'aide pour certaines questions d'un exo plz

Tout d'abord, comment fait-on pour démontrer sur la force électromagnétique qui s'exerce entre deux électrons est 10^42 fois plus intense que la force gravitationnelle?

& Bien que nettement moins intense que l'interaction électrique, l'interaction gravitationnelle conduit à des forces significatives entre la Terre et le Soleil. Pourquoi?

Je bloque, complet, so si vous pourriez me donner quelques pistes plz

Merci D'avance!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 07:46

Bonjour,

Première question :
en faisant le calcul !
Tu as certainement de tels exercices dans ton livre : soit deux protons distants de ... ; ils sont chargés électriquement.
Calculer la force d'interaction gravitationnelle entre ces deux protons
Calculer la force d'interaction électromagnétique entre ces deux protons
Quel est le rapport de leurs intensités ?

Deuxième question :
Calcul de la force d'interaction gravitationnelle entre la Terre et le Soleil.
Pourquoi ne calcule-t-on pas la force d'interaction électromagnétique entre la Terre et le Soleil ?

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 12:10

Re,

Merci Coll d'avoir répondu!

1) Si par exemple je prend l'hélium :
mn=mp=1.67*10-27 kg
G = 6.67*10-11 U.S.I
qp = 1.6*10-19 C
k = 9.0*109 USI
Distance entre deux les nucléons : d = 1.0 * 10-15 m

Pour l'interaction gravitationnelle, les protons et les neutrons ont quasiment la même masse. Donc l'interaction gravitationnelle entre deux nucléons a toujours la même valeur : Fg=Fp/p=Fn/n=Gm²/d²
Je saute le calcul
Fg=1.9*10-34 N.

Pour l'interaction électrique, on ne prend en compte que les protons, car ce sont les seuls nucléons portant une charge électrique : Fe = Fp/p=k(|qp*qp|/d²)
Fe=2.3*10² N

Mais maintenant pour faire le rapport de leur intensité, on fait comment?
& j'ai pas l'impression que ça fera un résultat de l'ordre de 1042 si?

2) Il n'y a pas un autre moyen que le calcul? & Surtout qu'avec le calcul on ne va pas répondre a la question "pourquoi", je me trompe? ^^

3) J'ai une autre question qui vient de s'ajouter à celles-ci :
Quelles sont les types d'objets concernés par l'interaction forte?
Car je sais que pour la gravitationnelle, ce sont tous les objets ayant une masse. Pour l'interaction électromagnétique, ce sont tous les objets ayant une charge, mais pour la forte, je sais que c'est le noyaux qui est concerné, mais ce n'est pas un type d'objet :/

Merci Beaucoup de ton aide Coll

B'zous!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 12:22

Tes calculs sont exacts.

Le rapport est de l'ordre de 1036

Voici un autre calcul : La force gravitationnelle
rapport de l'ordre de 1039

et beaucoup d'autres exercices dans ce forum ! Fais une recherche !
_________________

Tu sais, c'est déjà pas mal quand on peut répondre à la question "comment" ; un physicien ne sait pas répondre à la question "pourquoi" ; il faut aller voir les philosophes...
_________________

Interaction forte : les composants du noyau (proton et neutron) et leurs composants, les quarks

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 13:43

Re,

Merci encore

Alors pour la 1) je vais chercher d'autres éxos dans le livre & comparer les résultats pour en trouve un le plus proche possible de 1042

2) j'ai finalement mis :
L'interaction gravitationnelle bien que moins intense que l'interaction électrique, conduit à des forces significatives entre la Terre et le Soleil car elle n'est contre balancée par aucune antigravitation. L'interaction électrique agit sur les objets ayant une charge, or les charges électrique plus et moins, en nombre égal, partout se neutralisent.

Bon, je ne suis pas du tout sûre :/

3) Okay thx

Si je peux me permettre une dernière question...
4) Quelle est la particularité des noyaux pour lesquels Z<20? (il y a un diagramme à côté )
J'ai mis que beaucoup des noyaux pour lesquels Z<20 se trouvent sur la 1ère bissectrice dans le diagramme N=f(Z)
Leur numéro atomique Z est proche du nombre de charge, ils sont très stables.

Et là non plus je ne suis absolument pas sûre :/

B'zous!
Saphi.


Interactions Fondamentales

Posté par
Kaela
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 13:49

4) C'est du programme de terminale.

Ton graphique est un diagramme de Segré.

Pour les noyaux ayant un numéro atomique inférieur à 20 , on remarque qu'ils sont proches de la vallée de la stabilité , donc quasiment stables .

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 14:10

saphi >>
Z est le nombre de charges. Donc ta réponse ne convient pas.

Qu'est-ce que N ?
Qu'est-ce que Z ?

Que veut dire pour un noyau d'avoir un point représentatif sur ce diagramme sur la première bissectrice (c'est-à-dire d'être un noyau pour lequel N = Z) ?

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 14:34

Re,

A oui oups, j'ai mis Z=A au lieu de Z=N x)
& Lorsque N=Z, le noyau est stable

Merci Merci Merci & Je crois que c'est tout pour les questions ^^
Enfin, peut-être que si j'ai encore un doute, je posterais d'ici ce soir

Mercii Coll & Kaela!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 14:40

Si tu veux... mais tu n'as pas du tout répondu à mes trois questions de 14 h 10

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 14:50

Re,

A dsl :O

Eh bien N= nombre de Neutrons
Z= nombre de Protons

Quand un noyau a un point représentatif sur la première bissectrice du diagramme, alors il a autant de neutrons que de protons, donc il est stable.

B'zous!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 15:25

Oui, c'est bien.

Quand le nombre de protons (qui sont tous positifs et donc qui ont tous tendance à se repousser les uns les autres) augmente il faut, pour conserver la stabilité, que le noyau ait petit à petit plus de neutrons que de protons ("vallée de la stabilité"), ce qui éloigne un peu les protons les uns des autres.
Mais il y a une limite à tout cela : quand les noyaux deviennent vraiment trop gros, l'interaction forte, qui retient ensemble les "nucléons" (protons et neutrons), étant une interaction à très courte portée, le noyau n'est plus stable... il se désintègre en deux noyaux plus petits.

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 15:28

Re,

A okay, ben ça de vient de plus en plus claire, merci!

& j'ai encore une question xD

La distance entre deux électrons, c'est toujours la même?
& si oui, quelle est cette distance?
& si non, quelle est cette distance pour l'atome d'hydrogène?

C'est pour prouver que la force électromagnétique qui s'exerce entre deux électrons est 1042 fois plus intense que la force gravitationnelle ^^'

Merci Merci
B'zous!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 15:41

Dans la nature "ordinaire" il n'y a pas beaucoup de particules qui se déplacent plus vite que des électrons. La distance entre deux électrons d'un même atome varie sans cesse.

Impossible de répondre à ta question. L'atome d'hydrogène n'ayant qu'un seul électron

Je ne trouve pas d'exemples qui conduisent au rapport de 1042

Si j'ai le temps je chercherai. Mais 1039 est déjà un ordre de grandeur satisfaisant.

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 15:48

Re,

Oui 1039 est un ordre de grandeur satisfaisant, mais enfaite je viens de me rendre compte qu'il fallait que c'est la force qui s'exerce entre deux électrons, et non pas entre le noyau et l'électron ou entre le protons et l'électron :S

Donc les calculs ils ne conviennent pas :/

B'zous!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 16:03

Soit deux électrons distants de d

Répulsion électromagnétique entre ces deux électrons :

R = 9.109e2/d2

Attraction gravitationnelle entre ces deux électrons :

A = 6,67.10-11m2/d2

Rapport entre ces deux intensités :

R / A = 9.109e2/(6,67.10-11m2) = 9.109(1,602.10-19)2/[6,67.10-11(9,11.10-31)2] 4.1042

Voilà ! Ouf !

Posté par
saphi
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 16:14

Re,

Wawou

Merciii beaucoup!

9.109 c'est la constante pour l'interaction électrique
6,67.10-11 c'est la constante pour l'interaction gravitationnelle
1.602.10-19 c'est la charge d'un électron
9,11.10-31 c'est la masse d'un électron.
& les d² se sont annulés.

Youhou, j'ai compris!

Thx Thx Thx!
Saphi.

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 18:11

Je t'en prie.
A une prochaine fois !

Posté par
gbm Webmaster
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 18:13

Coll, ça t'ennuie pas de jeter un coup d'oeil à mon topic stp

Posté par
Coll Moderateur
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 18:17

Je n'ai pas fait ce genre d'exercice depuis très longtemps. C'est la raison pour laquelle je ne t'ai pas répondu.

Posté par
gbm Webmaster
re : Interactions Fondamentales 06-09-09 à 18:19

ok, il me faudrait J-P alors



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !