Modélisation d'interactions fondamentales

Une force :

• modélise l'action d'un objet sur un autre en un point de l'espace ;
• est représentée par un vecteur (direction, sens, norme, point d'application) ;
• a une valeur dont l'unité est le newton (N).

Un champ :

• cartographie une grandeur dans une zone de l'espace ;
• est scalaire si la grandeur cartographiée est numérique (ex. : champ de pression d'une carte météo) ;
• est vectoriel si la grandeur cartographiée est vectorielle (ex. : champ magnétique terrestre).

❯ Pour les calculs liés à ces forces, on modélise les objets étudiés par des points fictifs qui concentrent toute la masse/charge et qui sont situés au niveau des centres de gravité/de charge des objets étudiés. Le seul objet non modélisé par un point et dont l'étude est possible ici est le condensateur plan.
❯ On constate des similitudes entre ${\overrightarrow{F}}_{\mathrm{e}}$ et ${\overrightarrow{F}}_{\mathrm{g}}$ :

• forces proportionnelles aux grandeurs sur lesquelles elles agissent, respectivement $q$ et $m$ ;
• forces proportionnelles à l'inverse du carré de la distance séparant les deux corps.

Ne pas oublier toutefois que la force gravitationnelle n'est jamais répulsive !

❯ Enfin, l'interaction électrostatique ne permet pas d'expliquer le positionnement des électrons sur des couches spécifiques dans les atomes, comme étudié en seconde. Pour cela, nous avons besoin d'une modélisation plus complexe qui est proposée par la physique quantique.