Thème : COMPRENDRE Lois et modèles. Chapitre P9 (livre p164) Les interactions fondamentales...

Thème : COMPRENDREThème : COMPRENDRE

Lois et modèlesLois et modèles

Chapitre P9 (livre p164)

Les interactionsLes interactionsfondamentalesfondamentales

Activité documentaire N°1 à coller

I- Les particules élémentaires :I- Les particules élémentaires :

- L’essentiel de la matière sur Terre et dans l’Univers depuis le Big Bang est constitué des trois particules élémentaires qui composent l’atome : le proton, le neutron et l’électron.

- La charge électrique élémentaire est la valeur absolue de la charge de l’électron : e = 1,6.10-19 C.

1°) Interaction gravitationnelle :

objet A de masse mobjet A de masse mAA objet B de objet B de masse mmasse mBB

F A/BF B/A = -GA

GB

FA/B = FB/A = G mA . mB

Pas de flèche car norme du vecteur (en N) d²

Distance d entre GA et GB

(N) (N) (kg) (kg)

(m) G = 6,67 • 10-11

S.I

II- Les interactions fondamentales :II- Les interactions fondamentales :

constante de gravitation universelle

direction : droite (GAGB)

Le vecteur sens : attractif Fgravitationnelle point d’application : centre de

gravité G norme : F = G × mA × mB

d² : force exercée par B sur A

: force exercée par A sur B

F B/A

F A/B

Charge électrique : c’est un multiple de la charge élémentaire e (en Coulomb, de symbole C).

Charge électrique qCharge électrique qAA Charge électrique Charge électrique qqBB

a) Si A et B sont de même signe (+ et + ou – et -) : forces répulsives.

F B/AF A/B

b) Si A et B sont de signe contraire (+ et -) : forces attractives.

2°) Interaction électrique :

FA/B = FB/A = k ׀ qA ׀. ׀ qB ׀

Pas de flèche car norme du vecteur (en N) d²

(N) (N) (C) (C)

(m) k = 9 • 109 S.I

direction : droite (AB)Le vecteur sens : attractif ou répulsifFélectrique point d’application : centre des

charges norme : F = k . ׀qA ׀ . ׀ qB׀

d² : force exercée par B sur A

: force exercée par A sur B

F B/A

F A/B

Loi de Coulomb

Activité expérimentale N°2 à coller

L’interaction forte s’exerce entre les nucléons pour

assurer la cohésion du noyau. Elle est :

- attractive et augmente en intensité avec la distance.

- indépendante de la charge.

- de très courte portée : 10-15 m.

- 100 à 1000 fois plus intense que l’interaction électrique

sur ces distances.

3°) Interaction forte :

4°) Interaction faible :

Beaucoup plus faible que l’interaction forte, elle a une très faible portée (10-18 m).

Interaction gravitationnell

e

Interaction électromagnéti

que

Interaction forte et faible

Electrisation par influence : Electrisation par contact :

III – Electrisation par influence ou par contact :III – Electrisation par influence ou par contact :

IV – Le carillon électrostatique avec la machine de Wimshurst :

Conclusion :Conclusion :

- Certains corps peuvent être Certains corps peuvent être électrisés par frottement électrisés par frottement

(transfert d’électrons, mais conservation de la charge) et (transfert d’électrons, mais conservation de la charge) et

ainsi attirés d’autres corps légers.ainsi attirés d’autres corps légers.

-Un corps est électrisé s’il présente Un corps est électrisé s’il présente un excès ou un un excès ou un

défaut d’électronsdéfaut d’électrons : il porte alors respectivement : il porte alors respectivement une une

charge négative ou positive.charge négative ou positive.

Sinon, il est électriquement Sinon, il est électriquement neutre neutre avec une charge avec une charge

globale nulle.globale nulle.