Les interactions fondamentales

Résumé du document

Ce document constitue un résumé des connaissances à avoir sur les interactions fondamentales et les particules élémentaires, notamment au programme de première S. Il peut être utilisé comme une fiche de révision avant un contrôle ou pour le baccalauréat.

Selon la loi de Newton de l'interaction gravitationnelle : deux corps de masse m et m' non nulles séparés par une distance d exercent l'un sur l'autre des forces attractives F et F' de même direction, de même valeur et de sens opposés. Le point d'application de ces forces est le centre d'inertie des corps. L'interaction forte est une force qui s'exerce entre les nucléons et qui permet la cohésion du noyau. En effet, le noyau étant constitué de neutrons (charges nulles) et de protons (charges positives), les protons devraient se repousser entre eux du fait de l'interaction électrostatique et le noyau serait alors instable. Mais l'interaction forte étant plus intense que l'interaction électrostatique, ça n'est pas le cas. La portée de l'interaction forte ne dépasse pas l'échelle du noyau.

Extraits

[...] En effet, le noyau étant constitué de neutrons (charges nulles) et de protons (charges positives), les protons devraient se repousser entre eux du fait de l'interaction électrostatique (voir ci-dessous) et le noyau serait alors instable. Mais l'interaction forte étant plus intense que l'interaction électrostatique, ça n'est pas le cas. La portée de l'interaction forte ne dépasse pas l'échelle du noyau. L'INTERACTION ELECTRIQUE L'ELECTRISATION Un corps électrisé est un corps qui porte des charges électriques. L'électrisation est un transfert d'électrons d'un corps vers un autre. Un corps chargé négativement possède un excès d'électrons. Un corps chargé positivement possède un défaut d'électrons. Le coulomb est l'unité de charge électrique. [...]

[...] L'INTERACTION ELECTROSTATIQUE Deux corps chargés exercent l'un sur l'autre des forces d'interaction électrostatique selon la loi de Coulomb : Deux charges électriques QA et QB situées par une distance exercent l'une sur l'autre des forces attractives (si QA et QB de signes opposés) ou répulsives (si QA et QB de même signe) de même direction et de même valeur. Le point d'application de ces forces est le centre d'inertie des charges. La valeur commune des forces d'interaction électrique est donnée par la relation : F = k. Avec : k = 9.109 USI (constante d'interaction électrostatique) F en N QA et QB en C en m Cette interaction est responsable de l'existence des molécules (agglomération d'atomes) et assure la cohésion de la matière de l'échelle atomique à l'échelle moléculaire. [...]

[...] 10-27 kg 1,67. 10-27 kg 9,11. 10-31 kg Charge e = -19 C 0C - e = - -19 C Rayon 1,2. 10-15 m 1,2. 10-15 m On considère que la masse de l'atome est pratiquement égale à la masse de son noyau. On appelle e la charge électrique élémentaire : elle correspond à la charge d'un proton. Un atome est électriquement neutre : il possède autant de protons que d'électrons. Le nombre de protons est caractéristique de l'élément chimique concerné. [...]

[...] Le point d'application de ces forces est le centre d'inertie des corps. La valeur d'intensité de cette force est : F = F' = G. Avec : G = -11 USI (constante de gravitation universelle) F en N m et m' en kg d en m A l'échelle de l'univers, l'interaction gravitationnelle assure la cohésion de la matière. Le poids : Le poids d'un corps n'est pas égal à sa masse. Le poids d'un corps est en fait l'attraction terrestre exercée sur ce corps, c'est-à-dire la loi de gravitation universelle appliquée à la Terre et à ce corps : P = G. [...]