Bonjour !
Je suis une élève de première et je bloque sur un de mes exo en physique
Je ne suis pas très douée dans cette matière et mes resultats pour cet exercice sont assez bizarre...
Pouvez-vous m'aider ?
Merci beaucoup !


Alors l'exercice 1 :

Le symbole d'un noyau d'hélium est 4/2 He.
On considérera la distance entre son noyau et un de ses électrons égale à 118pm (1pm = 10^-12 m)

1. Quelle est la composition du noyau d'hélium ?

Le noyau d'hélium est composé de 4 nucléons, 2 protons, donc 2 neutrons.

2. Calculer la valeur de la force d'interaction gravitationnelle s'exerçant entre le noyau d'hélium et un de ses électrons ; cette force est-elle attractive ou répulsive ?

On considère que le noyau d'hélium possède une masse de 6,68.10^-27 kg (masse de ses 4 nucléons)

Fg = G x (mn x me) ÷ d²
Fg = 6.67.10^-11 x (6,68.10^-27 x 9,10.10^-31) ÷ (1,18.10^-10)²
Fg = 2,9.10^-47

Cette force est attractive car l'interaction gravitationnelle est toujours attractive.

3. Même chose avec la force d'interaction coulombienne

Fe = k x (qnoy x qe) ÷ d²
Fe = 9.10^9 x (3,2.10^-19 x (-1,6.10^-19)) ÷ (1,18.10^-10)²
Fe = -3,7. 10^-18

Cette force est également attractive car le noyau et l'électron ont des charges de signe différent

4. Comparer les valeurs de ces deux interactions, laquelle assure la cohésion de l'atome ?

C'est là que je ne comprends pas, car je sais que l'interaction électrique assure la cohésion de l'atome mais par rapport à mes résultats, c'est bizarre.
Je me suis surrement trompée...

5. Donner les expressions puis valeurs des forces d'interaction gravitationnelle et coulombienne s'exerçant entre deux protons du noyau d'hélium

Fg = G x (mp² ÷ d²)
Fg = 6067.10^-11 x (1,67.10^-27)² ÷ (1,4.10^-15)²
Fg = 9,5.10^-35

Fe = k x (qp² ÷ d²)  
Fe = 9.10^9 x (1,6.10^-19)² ÷ (1,4.10^-15)²
Fe = 1,2.10^2

6. Pour chacun préciser si elle est attractive ou répulsive

La force gravitationnelle est toujours attractive tandis que la fore d'interaction coulombienne est répulsive car les charges des protons sont de même signe.

7. Expliquer, alors pourquoi ces deux interactions ne permettent d'expliquer la cohésion du noyau d'hélium

On sait que l'attraction gravitationnelle attractive est négligeable devant l'interaction électrique répulsive. Donc les protons d'un noyau devraient s'éloigner les uns des autres. Or ce n'est pas le cas.

8. Quelle interaction assure cette cohésion (donner une valeur approchée)

L'interaction qui assure cette cohésion est l'interaction forte.
Elle est de très courte portée de l'ordre de 10^-15 m.


Merci d'avance pour votre aide !