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THÈME COMPRENDRE/COHESION DE LA MATIERE
INERACTIONS FONDAMENTALES
EXERCICES
1S a.
La force gravitationnelle qu’exerce A sur B est :
La distance qui sépare les deux protons en supposant qu’ils
sont jointifs est égale à 2r
FA/B, grav = G
mp mp
(2r)2
soit
FA/B, grav = 6, 67 !10
"11
1, 673!10"27 !1, 673!10"27
!
(2 !1, 2 !10"6 !10"9 )2
FA/B, grav = 3, 2 !10-35 N. b.
La force électrique qu’exerce A sur B est :
FA/B, elec = k
q A qB
(2r)2
.
9
FA/B, elec = 9, 0 !10 !
1, 60 !10"19 ! 1, 60 !10"19
(2 !1, 2 !10"6 !10"9 )2
FA/B, elec = 40 N c.
FA/B élec
FA/Bgrav
FA/B élec
=
40
3, 2 !10-35
= 1, 2 !1036.
FA/Bgrav
Donc la force gravitationnelle est négligeable devant la force
électrique.
d.
représentation :
FA/B = FB/A =40N
Échelle : 1 cm pour 20 N.
!!!!" !!!!"
La longueur des segments fléchés FA/B etFB/A est de 2,0 cm.
e. L’interaction électrique est répulsive beaucoup plus
importante que l’interaction gravitationnelle qui s’exerce entre
les nucléons. Une force d’interaction attractive doit intervenir
pour maintenir la cohésion du noyau
L’interaction forte est attractive et s’exerce entre tous les
nucléons chargés ou pas c’est elle qui maintient la cohésion du
noyau.