Interactions dans l'air

[Lilou 1ere S]

Bonjour. J'ai eu un dm de Physique pour les vacances mais à cause des grèves j'ai loupé beaucoup de cours et je suis un peu perdue.
L'énoncé est le suivant :
L'air qui nous entoure est constitué à 78% de diazote. Ce gaz a été découvert en 1770 par D. RUTHERFORD.
Une molécule de diazote est constitué de 2 atomes d'azote (14 7 N)
Les noyaux d'azote, considérés comme ponctuels, sont situés à une distance d=0.14nm l'un de l'autre. La masse m d'un atome d'azote est égale à2.3 X 10-23g

Données :
- Charge élémentaire : e= 1.6x10-19C
- constante de gravitation : G= 6.7x10-11SI
- constante électrique K=9.0x109 SI

1) Quelle est la composition du noyau d'azote ?
14 nucléons + 7 protons

2) Déterminer la valeur de la charge électrique portée par chaque noyau.
7 x 1.6 x 10.19
=

3) a. Déterminer la valeur des forces d'interaction électrique s'exerçant entre les deux noyaux.
b. Représenter sur un schéma sans souci d'échelle, les forces d'interaction électrique.

4) Évaluer l'ordre de grandeur de rapport entre les valeurs de forces d'interaction électrique et d'interaction gravitationnelle s'exerçant entre les deux noyaux.

Je ne comprends pas les questions 3 et 4. Est-ce que quelqu'un peut m'aider ? Merci d'avance !

[SoS(24)]

Bonjour Lilou,

Vous avez dù effectivement louper quelques cours. Je vous donne les formules, à vous de les appliquer :

- la force d'interaction électrique entre deux particules A et B est : Fe = (K x q(A) x q (B)) / (AB)^2
(dans votre exercices les particules sont les noyaux qui contiennent 7 protons chacun)

- la force de gravitation entre deux particules A et B est : Fg = (G x m(A) x m(B)) / (AB)^2
(dans votre exercice les particules sont les noyaux qui contiennent 14 nucléons chacun)

A vous d'appliquer les formules dans votre exercice et de faire les calculs.
Nous attendons votre réponse, à tout de suite.

[lilou]

Merci beaucoup d'avoir répondu aussi vite.

Pour la question 3, j'ai appliqué la formule et ça me donne : Fe = (K*q(N)*q(N))/NN² ce qui me donne : (9x10^9x1.12x10^-18x1.12x10^-18)/(0.14)² = 1.0x10^30
Pour la 4 : Fg = (6.7x10^-11x2.3x10^-23x2.3x10^-23)/(0.14)²
Soit Fg = 1.8 x10^-54

Donc je trouve que Fe/Fg = 5.6x10^83.
Seulement je trouve que ces résultats sont bizarres. Aurais-je fait une erreur de calcul ?

[Lilou 1ère S]

Je trouve Fe = 1.0 x 10^30 et Fg = 1.8 x10^-54.
Pour la rapport je trouve Fe/Fg = 5.6 x10^83
Mais je trouve c'est résultats bizarres. Pouvez vous me dire si ils sont "normaux" ?
Merci d'avance.

[SoS(24)]

Bonsoir Lilou,

Il y a effectivement au moins deux erreurs :

- il faut que la distance d soit en m, or elle est ici en nm. (il faut donc penser à convertir avant d'appliquer la formule) : d = 0.14 nm = ? m

- il faut aussi que la masse soit en kg, or elle est ici en g : m = 2.3 X 10^-23 g = ? kg

A vous de corriger, nous attendons vos réponses.

[Lilou 1ere S]

Après conversion, Je trouve Fe = 5.8 x 10^-7 et Fg = 1.8x10^-42 et le rapport Fe/Fg = 3.2 x 10^35.
Est-ce bon à présent ?

[SoS(14)]

Bonjour Lilou,

Vos résultats sont presque corrects, il manque l'unité des forces !

La valeur du rapport Fe/Fg est correcte.

Pour votre première réponse

1) Quelle est la composition du noyau d'azote ?
14 nucléons + 7 protons

il me semble que votre rédaction laisse à désirer il n'y a pas 14 nucléons et 7 protons dans un noyau d'atome d'azote.

De même lorsque vous écrivez :

2) Déterminer la valeur de la charge électrique portée par chaque noyau.
7 x 1.6 x 10.19
=

Il manque la valeur numérique (que vous utilisez plus bas, passons) MAIS surtout il manque à nouveau l'unité !

Sos(14)

[Lilou 1ere S]

Pour la 1, je devrai dire : Il y a 14 nucléons dont 7 protons ?

Et ensuite j'ai oublié d'écrire le résultat à mon calcul soit 1.12 x 10^-18 C

Pour les unités des forces ce sont les Nexton, N.

Merci de votre aide .

[SoS(14)]

Re,

Pour

Pour la 1, je devrai dire : Il y a 14 nucléons dont 7 protons ?

je suis d'accord avec vous !

Les unités sont ensuite correctes (sauf

Nexton

, c'est des neWton, faute de frappe).

Bravo.

Puis-je considérer le sujet comme clos ?

Sos (14)

[Lilou 1ere S]

Oui et merci beaucoup pour cette aide vrmt performante !