DEMO Détermination-de-l’intensité-de-la-force-gravitationnelle-et-électrostatiquebr-br

Le 20-03-2019

De l’atome à l’Univers matière
et interaction

Détermination de l’intensité de la
force gravitationnelle et
électrostatique
Dans l’atome d’hydrogène, déterminer les valeurs des
forces gravitationnelle et électrique s’exerçant entre le
noyau et l’électron.
Conclure quant à l’interaction prédominante à cette
échelle.
Données :
masse du proton : mp = 1, 67.10−27 kg ;
masse de l’électron : me = 9, 11.10−31 kg ;
charge élémentaire : e = 1, 6.10−19 C ;
constante de gravitation : G = 6, 67.10−11 S.I ;
constante k : k = 9, 0.109 I. ;
distance moyenne entre le noyau et l’électron : d = 53±.

Etape 1 : Déterminer la valeur de la force
électrique avec la loi de Coulomb
• Les

deux

+1, 6.10

−19

particules

sont
−19

C, qe = −1, 6.10

chargées

(qp

=

C).

• Il existe donc une interaction électromagnétique
entre elles dont la valeur peut être calculée avec
la loi de Coulomb :
– Fe/p = Fp/e = k

|qe qp |
d2

soit :
– Fe/p

=

Fp/e

=

9, 0.109

|−1, 6.10 ^-19×1, 6.10^-19 (53.10 ^-12)^2= 8, 2.10^-8
N.

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