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Des forces incroyables
"Considérons une force analogue à la gravitation qui varie comme l'inverse du carré de la distance, mais qui soit environ un milliard de milliard de milliard de milliard de fois plus intense. Et avec une autre différence. Il y a deux espèces de matière que nous pouvons appeler positive et négative. Celles de même espèce se repoussent et celles différentes s'attirent.
Une telle force existe : c'est la force électrique... Toute matière est un mélange constitué de protons et d'électrons qui s'attirent et se repoussent. L'équilibre est si parfait cependant que, lorsque vous vous tenez près de quelqu'un d'autre, vous ne sentez aucune force.
Si vous vous teniez à un bras de distance de quelqu'un et que chacun d'entre vous ait un pour cent de plus d'électrons que de protons, la force de répulsion serait incroyable. (De quelle grandeur ? Suffisante pour soulever l'Emoire state building ? non ! pour soulever le Mont Everest ? non ! La répulsion serait suffisante pour soulever une masse égale à... celle de la Terre entière !"
(D'après Richard Feynman, Le cours de physique, 1980)
1) Exprimer à l'aide de puissances de dix la valeur du rapport Fe/Fg donné par l'auteur entre les valeurs de la force électrique et de la force de gravitation.
2) Vérifier l'affirmation de l'auteur, en considérant deux protons de masse
m= 1,7 10-27 kg et de charge 1,5 10-19 C.
Données : G = 6,7 10-11 SI , k = 9,0 109 SI.
3. Quels sont les autres différences entres ces deux forces?
4. Quel est le point commun entre ces deux forces?
5. Comment Richard FEYNMAN explique t-il qu'à l'échelle macroscopique la force éléctrique ne se manifeste plus alors qu'elle est bien plus intense que la force d'attraction gravitationnelle?
6.Force due à un déséquilibre entre le nombre de protons et le nombre d'éléctrons:
a.La masse de chacune des personnes évoquée par R.F est de l'ordre de 70kg. La masse molaire des atomes constituant le corps humain est de l'ordre de 10g.mol-1. Chaque atomes contient en moyenne 10protons. Evaluer le nombre de protons contenus dans le corps humain, connaissant la constante d'AVOGADRO Na = 6.02 x 10^23 mol-1.
b. Supposant qu'il y ait un pour cent d'éléctrons en plus calculer la charge éléctrique de chaque corps humain.
c. Pour évaluer la force éléctrique, on considère deux charges ponctuelles ayant les valeurs calculées précédemment et distantes de 60cm. Avaluer cette force.
d. Montrer que la valeur de la force calculée précédemment est du meme ordre de grandeur que la valeur de la force nécessaire pour soulever un objet de masse égal à celle de la terre.
Données : masse de la terre : MT = 6x10^24 kg et intensité de la pesanteur : g = 10N.kg-1.
D'apres l'auteur ligne 1à5:
Fe = Fg * 10^ 36
<=> Fe/Fg= 10 36
2. Pour répondre a cette question j'ai voulu trouve Fe et FG pour les comparer et voir si Fe = Fg * 10^ 36.
J4ai donc deja essayé de calculé Fe.
k[(qA*qB)/d2]
= 9.10^9 [(1.6.10^-19)^2/d2]
Mais je ne connais pas d je n'ai donc pas pu continuer.
3. 4. Il n'en parle pas dans le texte dois-je faire des recherches?
6. Je travaille sur la question 6 
Voila ce que j'ai fait pour la 6:
a. Calcul du nombre N d'atome constituant le corps humain:
N = Na * 10g.mol-1
= 6.02 * 10^23 * 10
= 6.02 * 10^24 atomes.
Calcul du nombre de protons :
6.02 * 10^24 * 10 = 6.02.10^25
C'est tout ceque j'arrive a faire.
pour la question 2, si ton probleme, c'est la distance d, remplace d par un chiffre quelconque que tu utilisera pour Fe et Fg, normalement, avec ça tu trouvera le rapport 1x10^36 ... et pour tout le monde, allez jeter un coup d'oeil sur cette page: https://www.ilemaths.net/forum-sujet-148130.html il y a pas mal de question qui de retrouvent, où "coll" explique clairement, sur ce, bonne continuation ^^
osef, peut tu mettre les reponses en lignes stp?? je bloque sur les question...
Osef tien Remy-du-913@hotmail.fr rentre moi stp jai besoin de la correction stp
Voila la mienne peut tu me les envoyé par mail sa serrait super simpa merci car a cause du travail a faire je suis tellement débordé que je n'ai pas trop le temps de me connecté enfin voila mon add: bolbol57@hotmail.fr
Note: les puissances sont représentées par ^
1) Fe/Fg= (10^9)^4 = 10^36
2) Fe= k.e²/d² Fg= G.m²/d²
Fe/Fg= (k.e²/d²)/(G.m²/d²)
= k.e²/d² x d²/G.m²= k.e²/G.m²
Fe/Fg= (9.10^9 x (1,6.10^-19)²)/(6,7.10^-11 x (1,7.10^-27)²)= 1,2.10^36
3)Différences entre les deux électrique et gravitationnelle:
-intensité Fe= 10^36 Fg
-la force éléctrique peut être attractif ou répulsive alors que la force gravitationnelle est toujours attractif
-la force électrique s'éxerce entre deux objets électriqement chargés alors que la force gravitationnelle s'exerce entre deux objets massiques
4)L'intensité de ces deux forces varie proportinnellement à l'inverse du carré de la distance. Si la distance entre les deux objets est multipliée par deux, l'intensité de la force est divisée par quatre.
5)A l'échelle macroscopique la matière peut être considérée comme éléctriquement neutre. Donc la force électrique n'intervient pas.
6.a) m corps= 70kg
M= 10g.mol-1
Z= 10
Np= le nombre de protons dans le corps.
n atome= quantité de matières d'atomes dans le corps.
n atome= m corps/M
N atome= n atome x Na
= m corps/M x Na
Np= N atome x Z
= N atome x Na x Z
= m corps/M x Na x Z
= 70.10^3/10 x 6,02.1O^23 X 10
= 4,2.10^28
6.b) N électrons excés= Np x 1/100
= 4,2.10^28 x 1/100
= 4,2.10^26
Q= charge électrique due à l'éxés d'électrons)
Q= N électrons excés x e
= 4,2.10^26 x 1,6.10^-19
= 6,7.10^7 C
6.c) Fe= k.Q²/d²
= (9.10^9 x (6,7.10^7)²)/(0,6)²
= 1,1.10^26 N
6.d) P poids de la Terre en N
M terre en kg
g en N.kg-1
P= 6.10^24 x 10= 6.10^25 N
Ordre de grandeur P= 1O^26 N
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