Thème : COMPRENDRE Lois et modèles 1

Les interactions fondamentales Chapitre P9 (livre p164) Les interactions fondamentales Activité documentaire N°1 à coller 2

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 : II- Les interactions fondamentales : 1°) Interaction gravitationnelle : F B/A = - F A/B GB GA Distance d entre GA et GB objet A de masse mA objet B de masse mB (N) (N) (kg) (kg) (m) FA/B = FB/A = G mA . mB Pas de flèche car norme du vecteur (en N) d² constante de gravitation universelle G = 6,67 • 10-11 S.I

 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

2°) Interaction électrique : Charge électrique : c’est un multiple de la charge élémentaire e (en Coulomb, de symbole C). a) Si A et B sont de même signe (+ et + ou – et -) : forces répulsives. b) Si A et B sont de signe contraire (+ et -) : forces attractives. Charge électrique qA Charge électrique qB F A/B F B/A (N) (N) (C) (C) (m) FA/B = FB/A = k ׀ qA׀. ׀qB ׀ Pas de flèche car norme du vecteur (en N) d² k = 9 • 109 S.I

 direction : droite (AB) Le vecteur  sens : attractif ou répulsif Félectrique  point d’application : centre des charges  norme : F = k . ׀qA׀ . ׀qB׀ d²  : force exercée par B sur A  : force exercée par A sur B Loi de Coulomb F B/A F A/B Activité expérimentale N°2 à coller

3°) Interaction forte : 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. 4°) Interaction faible : Beaucoup plus faible que l’interaction forte, elle a une très faible portée (10-18 m).

Interaction forte et faible Interaction gravitationnelle Interaction électromagnétique

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

IV – Le carillon électrostatique avec la machine de Wimshurst :

Conclusion : Certains corps peuvent être électrisés par frottement (transfert d’électrons, mais conservation de la charge) et ainsi attirés d’autres corps légers. Un corps est électrisé s’il présente un excès ou un défaut d’électrons : il porte alors respectivement une charge négative ou positive. Sinon, il est électriquement neutre avec une charge globale nulle.