Exercices avec correction pour la première S – Interactions fondamentales
Cohésion de la matière et interaction fondamentale
Exercice 01 : Quel type d’interaction
Le télescope Hubble est un télescope en orbite à environ 600 km d’altitude. Sa masse est
Donnes : masse de la Terre : Rayon de la Terre :
Constante de gravitation universelle
a. Comment s’appelle le type d’interaction qui s’exerce entre la Terre et ce satellite ?
b. Pourquoi ne considère-t-on pas l’interaction électromagnétique ?
c. Exprimer, puis calculer la valeur de la force exercée par la Terre sur Hubble ?
Exercice 02 : Interaction électromagnétique
Une tige électrisée par frottement avec un chiffon en laine est approchée d’une boule en aluminium suspendue par un fil isolant.
a. La tige est électrisée négativement. Pourquoi ?
b. Que se passe-t-il lorsque l’on approche la tige de la boule ?
c. Que se passe-t-il après le contact entre la boule et la tige ?
Exercice 03 : Interaction Proton-électron
Selon le modèle planétaire du Rutherford, l’électron est animé d’un mouvement circulaire autour du proton dans un atome d’hydrogène.
Donnes : masse du proton : Masse de l’électron :
Rayon de l’atome d’hydrogène :
Constante de gravitation universelle :
Constante de Coulomb : Charge élémentaire :
a. Calculer la valeur de la force d’interaction gravitationnelle entre le proton et l’électron.
b. Déterminer la valeur de la force électrique exercée par le proton sur l’électron.
c. Représenter cette force en précisant l’échelle utilisée.
d. Cette interaction est-elle attractive ou répulsive ?
e. Existe-t-il une distance d séparant le proton et l’électron de l’atome d’hydrogène qui permettra aux forces d’interaction électromagnétique et gravitationnelle d’être du même ordre de grandeur ?
Exercice 04 : Interaction gravitationnelle …
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Correction
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