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Niveau première
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Calculer la force électrique.

Posté par
Azulamarillo
12-01-13 à 10:15

Bonjour,

L'exercice est le suivant:

On étudie le noyau d'un atome d'hélium contenant deux protons et deux neutrons.                                                                                 La distance entre deux nucléons peut être estimée à 10*(puissance -15)m

Question: Il s'agit de déterminer la force électrique entre deux protons de ce noyau.

Mais je ne comprends pas pourquoi il ne faut pas écrire:

(9,0*10(puissance 9)*(2*1,6*10(puissance -16))²/(10*(puissance -15))²  ,

car en classe nous avions fait un exercice similaire et nous avions mis les charges au carré.

Pourriez-vous m'expliquer s'il vous plaît ?

Merci beaucoup.

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 10:56

Bonjour,

Expression de la force électrostatique :

\Large \red \boxed{F\;=\;k.\frac{q\,.\,q'}{d^2}}

Ici q = q' = 1,6.10-19 C
d 1.10-15 m

Donc :

\Large F\,=\,9.10^9.\frac{(1,6.10^{-19})^2}{(1.10^{-15})^2}

et l'unité du résultat sera le newton (symbole N)
La force aura pour direction la ligne qui joint les centres des deux protons
La force sera répulsive puisque les deux charges sont de même signe, positives toutes les deux.

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 11:10

Un autre exemple pour voir si j'ai compris:

Si on doit calculer l'interaction gravitationnelle et électrique entre deux atomes d'Azote étant à une distance 140pm.

Je trouverais, Fg= 1,9*10(puissance -42)

               Fe= 5,8(puissance -7)

?

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 11:13

Impossible de répondre s'il n'y a pas d'unité !

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 11:21

Désolé,

Fg= 1,9*10(puissance -42)N

Fe= 5,8(puissance -7)N

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 11:23

Oui, pour la force d'interaction gravitationnelle.

Mais quelle est la charge électrique d'un atome d'azote ? Un atome est neutre, non ?

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 11:31

Ce serait plutôt la force électrostatique.
Mais pourtant nous avions calculé que la force électrostatique entre deux atomes d'hélium séparés d'une distance de 140pm est de
4,7*10(puissance -8)N.

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 11:39

Pas d'énoncé précis = pas de réponse possible !

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 12:31

Je ne comprends pas.
Le troisième exemple que j'ai cité est un autre exercice ou il fallait calculer la force électrostatique entre deux atomes d'hélium.
Mais est-ce qu'il y a une différence entre force électrostatique et force électrique ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 13:16

Un atome est neutre.
Il n'y a pas de force électrostatique entre deux corps neutres.

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 13:20

Mais alors pourquoi en classe nous avions calculé la force électrostatique entre deux noyaux d'hélium ?
C'est parce que le noyau est chargé positivement ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 13:30

C'est tout à fait différent !

Les noyaux sont chargés positivement.

Un atome (noyau chargé positivement entouré d'un nuage d'électrons portant une charge électrique exactement opposée à celle du noyau) est neutre.

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 13:34

Donc on étudie la force électrostatique entre deux noyaux d'atomes,
et non entre deux atomes ?

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 14:31

?

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 16:15

On étudie la force électrostatique entre deux corps électriquement chargés (électrons, anions, cations, noyaux, ou corps macroscopiques chargés).

Posté par
Azulamarillo
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 17:30

Merci pour votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Calculer la force électrique. 12-01-13 à 17:46

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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