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force gravitationnelle et électrique

Posté par
ArcticYak1
15-03-23 à 18:45

Bonjour
je dois faire un td sur un cours du professeur Feynman sur la force gravitationnelle et la force électrique, et je ne comprend pas ce que je dois faire pour répondre aux questions.

Texte :
"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)

Questions :
1. Comment R. FEYNMAN explique-t-il que la force électrique ne se manifeste pas au
niveau macroscopique (entre 2 êtres humains par exemple), contrairement à la force
gravitationnelle (entre 2 planètes par exemple), alors que la force électrique est bien
plus intense ?

2. Relever les différences signalées par l'auteur entre les forces gravitationnelle et
électrique.

3. Comparaison des valeurs des forces gravitationnelle et électrique.

a. Exprimer sous forme de puissance de 10 le rapport 𝐹é𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒
𝐹𝑔𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑛𝑒𝑙𝑙𝑒
, donné par R.
FEYNMAN entre les valeurs des forces électrique et gravitationnelle.

b. Vérifier l'affirmation de R. FEYNMAN en considérant deux protons de masse m = 1,7.10-
27 kg et de charge e = 1,6.10-19C. On prendra d = 1,0 m pour la distance les séparant.

4. Force due à un déséquilibre des nombres de neutrons et de protons.

a. La masse de chacune des personnes évoquées par R. FEYNMAN est de l'ordre de 70 kg.
La masse molaire atomique moyenne des atomes constituant le corps humain est de
l'ordre de 10 g.mol-l
. Chaque atome contient en moyenne 10 protons. Évaluer le
nombre de protons contenus dans le corps humain, connaissant la constante
d'AVOGADRO NA = 6,0.1023 mol-1.

b. En supposant qu'il y ait un pour cent d'électrons en plus, calculer la charge électrique de
chaque corps humain. (La charge électrique d'1 électron est de -1,6.10-19 C)

c. Pour évaluer la force électrique, on considère deux charges ponctuelles, ayant les
valeurs calculées précédemment, distantes de 60 cm. Évaluer cette force.

d. Montrer qu'elle est du même ordre de grandeur que la valeur de la force nécessaire
pour soulever la masse de la Terre. On rappelle que pour soulever une masse m, il faut
exercer une force supérieure à son poids P, avec 𝑃 = 𝑚 × 𝑔. On prendra : g = 10 N.kg-1
et la masse de la Terre M = 6,0.1024 kg.

Posté par
krinn Correcteur
re : force gravitationnelle et électrique 15-03-23 à 22:24

Bonsoir,

ArcticYak1 @ 15-03-2023 à 18:45

Bonjour
je dois faire un td sur un cours du professeur Feynman sur la force gravitationnelle et la force électrique, et je ne comprend pas ce que je dois faire pour répondre aux questions.


Lire avec attention le texte de Feynman peut-être?

Et faire aussi le lien avec ce que tu as appris cette année.

Pour la 1ere question, je te donne un indice, le "Maître" nous dit : "... L'équilibre est si parfait cependant que...."



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