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Physique-Chimie 1re

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Les interactions fondamentales



Objectifs :

Préparer le cours en s’appropriant le vocabulaire et les notions concernant les interactions fondamentales.

Réaliser un bilan synthétique des notions abordées sous la forme d’une présentation.
Voir les réponses

A.
Charges électriques et force électrostatique

Utiliser l’application « Ballons et électricité statique ». Sélectionner le mode deux ballons en faisant apparaître les charges électriques. Tester l’application en faisant bouger les deux ballons et répondre aux questions.

1. Quels sont les deux types de charges électriques ?


2. Décrire l’interaction entre deux charges électriques du même type puis entre deux de différents types.


Utiliser l’application « Loi de Coulomb », avec l'échelle macroscopique.

3. Décrire les forces s’exerçant sur les charges électriques q1q_{1} et q2q_{2} selon les signes de q1q_{1} et q2q_{2}.


4. Comment évolue la valeur des forces électrostatiques quand on divise la valeur de l’une des charges électriques par 2 ? par 3 ? par 4 ?


5. Pour deux valeurs de charges électriques q1q_{1} et q2q_{2}, relever les valeurs des forces électrostatiques pour différentes distances séparant les centres des deux charges.


6. Représenter vos résultats en traçant les valeurs de la force en fonction de dd, puis en fonction de 1d2.\dfrac{1}{d^{2}}.
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B.
Force gravitationnelle

Utiliser l’application « Force de gravité ». Tester l’application avec différentes valeurs pour les masses m1m_{1} et m2.m_{2}.

1. Quelle différence notable y a-t-il entre la force électrostatique et la force gravitationnelle ?


2. La valeur de la force d’interaction gravitationnelle que deux corps exercent l’un sur l’autre dépend de trois grandeurs physiques : la masse m1m_{1} du corps 1, la masse m2m_{2} du corps 2 et la distance dd qui sépare les deux centres des corps. En utilisant l’animation, un logiciel tableur-grapheur et le modèle ci-contre, créer 3 tableaux permettant d’étudier l’influence de chaque grandeur physique sur la valeur de la force gravitationnelle.

Aide : Par exemple, saisir les valeur de FF quand m1m_{1} varie et que m2m_{2} et dd sont constantes.

Grandeur 1 Valeur de FF
   
   


2. a. Étudier l'influence de la grandeur de la masse m1m_{1} du corps 1 sur la valeur de la force gravitationnelle.
Lancer le module Geogebra
2. b. Étudier l'influence de la grandeur de la masse m2m_{2} du corps 2 sur la valeur de la force gravitationnelle.
Lancer le module Geogebra
2. c. Étudier l'influence de la distance dd qui sépare les deux centres des corps sur la valeur de la force gravitationnelle.
Lancer le module Geogebra
3. À l’aide des fonctionnalités du logiciel, représenter l’évolution de FF en fonction de m1m_{1}, puis de m2m_{2} et finalement de 1d2\dfrac{1}{d^{2}}.

C.
Synthèse

Réaliser un bilan synthétisant les notions principales abordées en utilisant le logiciel de présentation Mindomo. La présentation doit inclure :
  • une comparaison des caractéristiques des forces électrostatique et gravitationnelle sous la forme de schémas et d’un tableau ;
  • une description illustrée par des graphiques, des grandeurs physiques dont dépendent les forces électrostatique et gravitationnelle ;
  • des exemples de phénomènes impliquant individuellement chacune des forces.
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