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interactions fondamentales

Posté par
lru
03-01-16 à 14:24

bonjour, j'ai un travail de physique sur les interactions fondamentales, sujet inconnu car nous n'avons pas eu de cour. J'ai regarde le livre mais il ne me permet pas de tout comprendre et de répondre à toutes les questions. Pouvez vous m'aider svp

on me demande a l'aide des formules de donner les ressemblances entre les 2 interactions gravitationnelle et éléctromagnétique et justifier que l'intensite dde la force gravitationnelle soit plus faible que la force éléctromagnétique, je l'ai fait en m'aidant des forces qui s'exercent entre le proton et l'éléctron mais j'ai mis une distance de 1, dites moi si cette distance marche ?
formules :gravitationnelle: F= G M1.m2/d² et Electrique F=  k q1.q2/ d²
G = 6.67 * 10-11 et K = 9.0 * 10 puissance9

La n'est pas ce que je comprends le moins! on me demande de donner les 4 caractéristiques des forces gravitationnelles et électriques ( faire un schéma) cependant je ne trouve pas les 4 caractéristiques et je ne ais comment les représenter.

Par ailleurs,on me demande de donner les caractéristiques des forces electriques s'exerçant entre les particules du noyau 4 2 He situées a une distance d = 1*10-15
b) de comparer avec le poids de ces particules

je vous remercie d'avance !

Posté par
quarkplus
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 14:39

Bonjour,
Je trouve que c'est un peu méchant , pour une première, surtout si sans cours .
Je préfère ne répondre que sur un point particulier .
Dans vos 2 formules , vous n'avez pas à chercher une distance de 1  ( 1 m ?) ,
la distance est au dénominateur , c'est  d^2 .
m1,  m2  : masses  .  q1 , q2   : charges .

Forces entre particules du NOYAU  ???  vous êtes sûr  ???
Donc entre les 2 protons ....

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 15:50

Mais alors ma distance marche?
Oui on me demande bien de donner les caracteristiques des forces electroques s'exercant entre les particules du noyau d'helium 4.2 He situées a une distance d = 1x10-15
Si vous me dites entre 2 protons, comment je fais le calcul?
Oouvez vous m'aider pour la question ou l'on me demabde de donner les ressemblances et de donner les 4 caracteristiques des dejx forces gravitationnelle et electrique en faisant un Schema?
Merci beaucoup.

Posté par
quarkplus
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 16:46

Re
Oui, c'est bien une distance qui correspond au noyau .
Charge du proton  +e   , donc vous avez e^2 au numérateur de votre relation .

Pour le reste, je préfère que ce soit un enseignant qui explique .

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 17:44

Bonjour Iru,

Dans le chapitre du livre de physique "les interactions élémentaires",
on trouve la masse et la charge d'un proton. (ou dans wikipédia)

Les caractéristiques communes entre gravitation et électricité (statiques) : j'en vois 3 :
1) en 1/d^2
2) portée par la droite reliant les 2 charges (masse/électrique)
3) proportionnelle à chacune des 2 charges (masse/électrique)

en ouvrant le livre de physique aux chapitre de la gravitation, il y des schémas.

Bon courage.

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 18:24

Donc pour  donner les caractéristiques des forces Electronique s'exerçant entre les particules du noyau d'hélium 4.2 He situées a une distance d = 1x10-15
Je fais le calcul suivant : k qp * qp / 1*10-15?
Que dois je faire pour comparer avec le poids des particules et comment représente les 4 caractéristiques?
Merci de votre aide, je vous demande beaucoup mais ce sujet est véritablement compliqué...

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 18:34

au dénominateur, c'est d^2 :
que vaut le carré de 10^(-15) ?

quel est le poids d'un proton de masse mp ? Fg =
on fait le rapport Fg / Fe est-il << 1 ?

Fm= G M1.m2/d² et Electrique Fq=  k q1.q2/ d²
pour les comparer, on calcule le rapport Fe / Fg et d² disparaît !

Les caractéristiques communes entre gravitation et électricité (statiques) : j'en vois 3 :
1) en 1/d^2
2) portée par la droite reliant les 2 charges (masse/électrique)
3) proportionnelle à chacune des 2 charges (masse/électrique)

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 21:53

A quoi corresponde FE et FG?

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 03-01-16 à 22:08

je voulais dire Fm / Fq   (force de grav. / force élec.)

Posté par Profil etudiantiloisre : interactions fondamentales 03-01-16 à 22:15

Quelqu'un pourrait-il répondre à ma question sur les niveaux d'énergie svp ?

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 04-01-16 à 13:54

Enfaitsant 6,67 x10 -11 x 1,67x10-27 x 1,67x10-27 / 1x10-15 au carre je trouve... --> environ 1,87 x10 -34 pour fg
Et ensuite 9,0 x 10puissance 9 x 1,6x20-19 x (-1,6x10-19)je trouve--> -144 pour fe
Et le rapport des deux fait : 187x10-34 / -144 = 1,30 x 10-36 ( j'ai arrondi)
Cela me parait bizar non?
Savez vous le poid d'un proton?

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 04-01-16 à 19:40

Force de gravité : G m^2 / d^2 = 1.87e-34 OK

attention k = 9*10^9
q(proton) > 0 ; même si q < 0, comme on en prend le carré, le résultat est toujours une répulsion
Force électrostatique : k q^2 / d^2 = 9e9 (1.673e-27)^2 / (1.e-15)^2 = 231  l'ordre de grandeur est bon

Force de gravité / Force électrosatique = 8.08e-37

poids : P = m g

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 10-01-16 à 09:03

Bonjour, problème de connexion chez moi je n'ai pas pu répondre rapidement.
Quand vous dites l'ordre de grandeur est bon ça veut dire quoi?
le 8,08e-37 je dois en faire quoi? dire quoi la dessus?
merci encore.

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 10-01-16 à 09:58

Bonjour,

l'ordre de grandeur est bon :
la valeur est fausse, mais l'exposant (10^-37) est bon.
On calcule l'ordre de grandeur de tête  pour voir si on ne s'est pas complètement trompé.

pour la formule de la force électrostatique, j'ai fini par recopier la masse au lieu de la charge.
il faut toujours avoir les donnée sous les yeux :
d = 1e-15
m = 1.673×10^−27 kg
q = 1.602×10^−19 C
G = 6.67 * 10^-11
K = 9.0E9
FG = G m^2 / d^2 = 6.67e-11 * (1.673e27)^2 / (1e-15)^2 = 1.87e-34 N
FE = K q^2 + d^2 = 9.0e9 * (1.602e-19)^2 / (1e-15)^2 = 231 N
FG / FE = 8e-37 très inférieur à 1
quand on additionne les 2 forces agissant sur le proton, FG est tellement petite qu'elle est négligeable devant FE : on peut dite que FG + FE FE

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 10-01-16 à 10:34

je ne comprends pas l'ordre de grandeur, je suis désolée..;
et pour comparer avec le poids des particules?

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 10-01-16 à 10:53

L'ordre de grandeur d'un nombre en notation scientifique (1 chiffre devant la virgule)
revient à ne garder que la puissance :
la distance de la terre à la lune est de l'ordre de la seconde-lumière
(en réalité 384 467 km / 300 000km/s = 1.2815566666666667 s-l)
la distance de la terre au soleil est de l'ordre de la dizaine de minutes-lumière
(en réalité 149.6e6 km / 300 000km/s = 8 min 18,7 s)

il faut calculer m g
(m = 1.673×10^−27 kg  et g = 9,81)
puis comparer avec FE : on va trouver que c'est aussi négligeable.

Posté par
lru
re : interactions fondamentales 10-01-16 à 11:39

m = la masse d'un proton?
et ceci permet de comparer avec le poids des particules ou nous permet de calculer ce poids justement?

Posté par
flaja94
re : interactions fondamentales 10-01-16 à 23:05

Le poids d'une particule de masse m est une force : P = m g dirigée vers le bas.
à la surface de la terre : g = 9,81 N/kg
(à la surface de la lune : g = 1,6 N/kg la même masse pèsera 6 fois moins)



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