Correction des applications

Correction des applications

1. Type d’interaction : a. Chute d’une balle

b. Production de chaleur dans le cœur d’une centrale atomique

c. Production de chaleur à partir d’un réchau à gaz d. Production de lumière dans

le Soleil

e. Production de lumière dans une lampe à filament

Gravitationnelle Forte

Electrostatique Forte

Electrostatique

f. Mouvement d’un satellite sur son orbite

g. Production de lumière (domaine du visible)

h. Production de rayons gamma (Rγ)

i. Réactions chimiques j. Réactions nucléaires

Gravitationnelle Electrostatique Forte

Electrostatique Forte/faible

2. On a marché sur la Lune

a. Intensité de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur l’objet :





G F

T T O

T 

 

 

Intensité du poids de l’objet : gTh

m P 

Les deux expressions données représentent les mêmes forces :

O

FT

P _





m G m

g m

T T

Th 

 





d’où l’expression de la pesanteur sur Terre :





G m g

T T

Th   

b. A la surface de la terre : h = 0, d’où ₂

T T

T R

G m g  

c. Par analogie, on a l’intensité de la pesanteur sur la Lune :

Ils sont soumis à leur poids, c'est-à-dire à l’attraction de la Lune dont l’expression du champ de pesanteur est :

2 L

L

L R

G m g  

d. Calcul du rapport :

2 2

2 2

T L L T

L L T

T

L T

R R m m R

G m R G m g

g  





 soit ₂

2

T L L T L T

R R m m g

g   A.N. 6,05

0 0 

L T

g g

L’intensité de la pesanteur sur la Terre est bien 6 fois plus élevée que sur la Lune.

3. Entre la Terre et la Lune : a. Schéma :

b. Expression de la force exercée par la Terre sur la navette : ₂ d0

m GM

F_{T N} ^T 

 

c. Expression de la force exercée par la Lune sur la Navette : ₂

0) (d d

m G M

F_{L N} ^T



 



d. D’après l’énoncé : F_TN F_LN

Ce qui implique : ₂

0 2

0 (d d )

m G M

d m

GM^{T L}



 



Donc ₂

0 2

0 (d d )

M d

M_{T L}

  Et

T L

M M d

d d 

2 0

2 0) (

A.N. : ₂₄ ²

22 2

0 2

0 1,2.10

10 . 0 , 6

10 . 2 , 7 )

( _



  d

d d

Soit ¹

0

0 1,1.10^

 d

d d

e. Résolution de l’équation ci-dessus :

0 1 0 1,1.10 d d

d  ^

Donc d 1,1.10^1d₀ d₀ soit (11,1.10^1)d₀ d D’où

11 , 1 ) 10 . 1 , 1 1

( ¹

0

d

d d 

  _

A.N. d 342342km

11 , 1 380000

0  

4. Interaction dans un cristal de chlorure de sodium

a. 2 2 2

2

2 a a

d a

d_{Na Na Cl Cl}  



 







 



 

  



 

2 d_Na_Cl a

b. Intensité de la force électrostatique s’exerçant entre 2 Cl^- : Chaque ion Cl- porte une charge –e.

2 2 2

2

2

a K e a

e K e

F 



 









  Terre

Lune Navette

d0

d

?

N

F

F

Intensité de la force électrostatique s’exerçant entre 1 Cl^- et 1Na⁺ :

2 2 2

4

2

a K e a

e K e

F 



 







 

c. La cohésion du cristal est maintenue par un réseau de forces électrostatiques.