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Activité : Interactions fondamentales dans l'univers

Posté par
Morph
04-03-17 à 18:09

Bonjour, en ce moment je travail sur une activité sur la matière et les interactions dans l'univers. J'ai pu répondre à quelques questions, mais pour le reste j'ai des difficultés... Voici les questions dont j'ai besoin de votre aide :

InteractionParticules concernéesPropriétéPortéeExemple de LoiParticule messagèreIntensité relative
GravitationnelleToute particule massiqueAttractiveInfinie mais décroissante avec la distanceF = G*\frac{m_{1} * m_{2}}{d^{2}} avec G = 6,67x10-11 usi*Graviton? Masse nulle10-38
ElectromagnétiqueToute particule chargéeAttractive ou répulsiveInfinie mais décroissante avec la distance(cas de la force électrostatique) F = k*\frac{q_{1}*q_{2}}{d^{2}} avec k = ç,0x109 usi*Photon Masse nulle10-2
ForteNucléons, quarksAttractive10-15m Augmente avec la distanceGluon Masse nulle1
FaibleQuark, électron, neutrinoAttractive ou répulsive10-18mBoson Masse non nulle10-7


*usi : unité du système international : la force F est en Newton (N), la masse m en kilogramme (kg), la distance d en mètre (m),le temps en seconde (s), la charge électrique q en Coulomb (q), etc.

Les forces électromagnétiques et gravitationnelles ont une portée illimitée contrairement aux interactions faibles et fortes.

2. Justifier pourquoi les interactions gravitationnelles et électrostatiques sont de portée infinie mais décroissante avec la distance.

3. On souhaite comparer l'intensité des interactions gravitationnelles et électrostatiques afin de savoir laquelle est prédominante dans deux situations bien diverses : la cohésion du noyau et la cohésion du système solaire.
Compléter le tableau suivante grâce à des calculs.
Interaction gravitationnelleInteraction électrostatique
Entre deux protons dans un noyau
Masse d'un proton mp = 1,67.10-27kg
Charge électrique d'un proton e = 1,6.10-19C
Taille d'un noyau d'atome : 10-15m
Entre le Soleil et la Terre
Masse de la Terre : 6,0.1024kg
Masse du Soleil : 2,0.1030kg
Rayon de l'orbite terrestre : 1,5.108km


Le schéma ci-dessus (ou a la fin du message) est une analogie qui montre comment deux corps peuvent interagir à distance par échange d'une "particule messagère" (ici interaction répulsive). Plus le ballon est lourd, plus il est difficile de lancer loin et donc plus les barques doivent être proche.

8. Quelle est la particule messagère qui est échangée entre les quarks pour assurer la cohésion du noyau.

J'ai répondu que c'est le boson dont sa limite est de 10-8m mais je ne suis pas sûre.

9.Expliquer pourquoi les nucléons et les quarks sont les seules particules concernées par l'interaction forte.

J'ai fait des recherches,  je ne trouve rien sur les nucléons mais pour les quarks par contre j'ai trouvé cette info :
Citation :
Les quarks sont liés entre eux par l'interaction forte qui se manisfeste par échanges de gluons.
On ne peut pas observer de quarks isolés car l'interaction forte qui les maintient confinés dans des particules augmente avec la distance qui les sépare.

http://bio.m2osw.com/gcartable/physique/particul.htm


Je ne sais pas si ça va m'être utile par contre...

Merci pour votre aide s'il vous plaît.

Activité : Interactions fondamentales dans l\'univers

Posté par
Morph
re : Activité : Interactions fondamentales dans l'univers 05-03-17 à 12:23

s'il vous plaît.



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