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Correction : DES FORCES « INCROYABLES »

Correction : Des forces « incroyables ». A/ Comparaison à l'échelle macroscopique des forces électriques et gravitationnelles. 1.a. Les valeurs de ces deux ...




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Correction  : Des forces « incroyables »


A/ Comparaison à l’échelle macroscopique des forces électriques et gravitationnelles

1.a. Les valeurs de ces deux forces sont inversement proportionnelles au carré de la distance. Elles sont de plus de portées infinies. ( ligne 1et2)
b. D’une part, la force électrique est beaucoup plus intense que la force gravitationnelle. ( ligne2)
D’autre part, la force de gravitation est toujours attractive alors que la force électrique est soit attractive soit répulsive.(lignes 4 à 6)

2.a. Un milliard de milliards de milliards de milliards correspond à (109)4 soit 1036.
b. D’après la loi de Coulomb, la force électrique a pour expression Fe =  EMBED Equation.3 

D’après la loi de Newton, la force gravitationnelle a pour expression Fg =  EMBED Equation.3 
L’expression littérale du rapport est donc :  EMBED Equation.3 
e.  EMBED Equation.3 = 1,2  EMBED Equation.3  1036 ce qui correspond à la valeur donnée dans le texte

3. À l'échelle macroscopique la matière est électriquement neutre. Il y a équilibre entre les forces électriques attractives et les forces électriques répulsives.

B/ Comparaison à l’échelle macroscopique de ces deux forces dans le cas d’un déséquilibre des charges.

1. Le nombre de moles d’atomes  n(atomes) dans le corps humain est : n(atomes) = mmoyenne / Mmoyenne = 70 x 103/ 10 = 7,0 x 103 mol
Le nombre de moles de protons est : n(protons)= 7,0.103 x 10 = 7,0 EMBED Equation.3 104 mol.
Le nombre de protons contenus dans le corps humain est Np = n(protons) x NA = 7,0 EMBED Equation.3 104x 6,02 x1023 = 4,2 x 1028

2. a. Le nombre d’électrons excédentaires : Ne = 0,01 x Np = 4,2. 1026électrons
b. Q = - Ne . e soit Q = - 6,7 x 107 C.
3. D’après la loi de Coulomb, la force F’e =  EMBED Equation.3  ce qui donne F’e = 9,0 x 109 x (6,7 EMBED Equation.3 107)2/ (0,60)2 = 1,1 EMBED Equation.3 1026 N
4. F’g = MT . g = 6 x l024 x 10 = 6 x 1025 (ordre de grandeur 1026 )
Les deux forces F’e et F’g sont du même ordre de grandeur.