Partie I : les interactions fondamentales

Page sur 4 PARTIE I : LES INTERACTIONS FONDAMENTALES LES PARTICULES ELEMENTAIRES I.1. Caractéristiques A l’échelle astronomique, humaine ou microscopique toute matière vivante ou inerte peut être considérée comme constituée à partir de 3 particules appelées particules élémentaires : ________________, ___________________ et _____________________. Particule Symbole Charge électrique en coulombs ( C ) Masse en kilogrammes ( kg ) électron e- q( e - ) = -e = - 1,6 . 10 -19 m (e ) = 9,109. 10-31 proton p q ( p ) = + e = + 1,6 . 10 -19 m ( p ) = 1,673 . 10-27 neutron n q ( n ) = 0 m ( n ) = 1 ,675 . 10-27 On retiendra que : e est appelée charge électrique _______________e = 1,6 . 10 –19 C, c’est en valeur absolu, la plus petite charge électrique connue. Toute charge électrique dans l’univers est un ___________________ de e. I.2. L’atome et le noyau Le noyau d’un atome est environ ________________ fois plus petit que l’atome lui-même. L’INTERACTION GRAVITATIONNELLE Deux corps ponctuels ou à répartition sphérique de masse*, de masses mA et mB dont les centres respectifs A et B sont distants de d, exercent l’un sur l’autre des forces attractives de même valeur F .* Un corps à répartition sphérique de masse est un corps sphérique dont la masse est répartie régulièrement autour de son centre. Les corps célestes ( étoiles, planètes, satellites) peuvent êtres considérés en première approximation comme des corps à répartition sphérique de masse. Exercice 1 Calculer la valeur F des forces d’attraction gravitationnelle qui s’exercent entre la Terre et la Lune. Données : Masse de la Terre : MT = 5,97 x 1024 kg Masse de la Lune : ML = 7,35 x 1022kg Distance moyenne Terre-Lune : dT-L=3,84 x 108m L’INTERACTION ELECTRIQUE III.1. Phénomènes d’électrisation III.1.1 Electrisation par frottement Par _______________ on peut faire passer des électrons d’un corps à un autre. III.1.2 Electrisation par contact III-2) Conducteurs et isolants Ce sont les porteurs de charges électriques qui assurent la conduction de __________________ : Dans les conducteurs métalliques ce sont des ________________ (chargés _________________) qui peuvent se déplacer librement. Dans les solutions conductrices (électrolytes) ce sont les ___________ et les ___________ qui se déplacent. Au contraire les isolants ne _____________________aux électrons de circuler librement. N.B. Dans un isolant les déplacements de charges sont limités à la taille atomique ( ou moléculaire) III-3) Loi de Coulomb La valeur F des forces d’interactions électriques entre deux charges électriques ponctuelles A et B de charges respectives qA et qB et déparées par une distance d, est donnée par la relation : Cas n°1 : cas de charges de même signe ( qA.qB>0) REPULSION Cas n°2 : cas de charges de signes contraires ( qA.qB<0) ATTRACTION Exercice 2 : n°10 page 23 L’INTERACTION FORTE Au sein d’un tout petit volume, le noyau de l’atome, il existe des forces de répulsion électriques considérables entre les ________________ chargés positivement. La cohésion du noyau ne peut donc être assurée que par des forces ____________________ agissant à très courte distance et ____________________ aux forces répulsives : on parle d’interaction forte. N.B. Lorsque le nombre de protons augmente ( Z > 92) l’interaction électrostatique prend le dessus sur l’interaction forte, le noyau devient alors instable  radioactivité. LA COHESION DE LA MATIERE V.1. A l’échelle astronomique Voir§1 page 30 L’interaction ________________ assure la cohésion de la matière à l’échelle de l’Univers. V.2. A l’échelle du noyau L’interaction __________ assure la cohésion de la matière à l’échelle du noyau. V.3. A l’échelle atomique et humaine Voir §2 page 31 + doc L’interaction _______________________ est responsable de la cohésion de la matière ( y compris la matière vivante) à l’échelle atomique et humaine.

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