Une vache pas cloche

PARTIE II COMPRENDRE
Ch 9 Cohésion de la matière
Activité 2 Cours LES PARTICULES ÉLÉMENTAIRES
Tout objet ou organisme vivant résulte de l’organisation de 3 « briques élémentaires » : le proton,
le neutron et l’électron.
I /L’électron
II /Le proton
Calculer le rapport r = mp/me = ………………………
Exprimer ce quotient en n’utilisant qu’un seul chiffre significatif r =
Compéter la phrase du cadre.
me<<mp
L’électron : particule négative
Charge
qe = - 1.6.10-19 C
Masse
me = 9.11.10-31 kg
Le proton particule positive
Charge
qp = + 1.6.10-19 C
Masse
mp = 1.673.10-27kg
Le proton est …………….fois plus lourd
que l’électron.
III Le neutron
Le neutron particule neutre
Comparer les masses du proton et du neutron. A partir de quel chiffre significatif
diffèrent-elles ? Que pourra-t-on faire pour faciliter les calculs ?
LA MATIERE
Charge
qn = 0 C
Masse
mn = 1.675.10-27kg
Symbolisation du noyau d’un atome
I/ Structure de l’atome
Un atome est constitué d’un noyau et d’électrons qui gravitent autour. Le noyau
est constitué de nucléons : protons et neutrons.
A
A nombre de nucléons (protons+ neutrons)
Z nombre de protons
N nombre de neutrons
Z
Application : exo n°3 p138
X
N=A-Z
La masse d’un noyau se calcule de la manière suivante :
………………………………………………………………..
m
noyau
= A mp
………………………………………………………………..
La charge d’un noyau se calcule en faisant :
……………………………………………..
L’atome contient autant d’électrons que de protons.
ne = Z
Dimensions :
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………..
q noyau = Z qp
L’atome est électriquement neutre
Le noyau est 100 000 fois plus petit que l’atome.
Toute la masse est concentrée dans le noyau.
La matière a une structure lacunaire
La masse de l’atome et la densité du noyau
Soit Vo le volume d’un nucléon assimilable à une sphère de rayon ro. Vo = …………………
On assimile les noyau également à une sphère de rayon r
Exprimer le volume V en fonction de A (nombre de nucléons) et Vo V= ………….
Exprimer r rayon du noyau en fonction de ro rayon d’un nucléon.
…………………………………………………………………………
r=
Exprimer m noyau la masse du noyau en fonction de A et mn masse d’un nucléon.
m noyau =
Calculer ρ (rho) masse volumique du noyau. On prendra r = 1.2 fm. Exprimer ρ dans l’unité légale (USI) et en g/cm3
Faire une comparaison avec la densité de l’eau.
L’INTERACTION GRAVITATIONNELLE
Selon la Loi de Newton :
2 corps sphériques homogènes A et B, de masses respectives mA et mB, dont les centre O1 et O2 sont séparés par la
distance d, exercent l’un sur l’autre des forces attractives FA/B et FB/A dont les caractéristiques sont les suivantes :
•
direction : la direction de la droite (AB);
•
sens : vers le centre attracteur;
F
force en newton (N),
•
valeur :
m
masse en kilogramme (kg)
m m
d
distance en mètre (m)
FA / B = FB / A = G A B
G
constante
de gravitation
d²
G = 6,67.10_11N.kg-1m-3
L’INTERACTION ELECTRIQUE
Selon la Loi de Coulomb:
2 corps ponctuels A et B, de charges respectives qA et qB, dont les centre O1 et O2 sont séparées par la distance d,
exercent l’un sur l’autre des forces FA/B et FB/A dont les caractéristiques sont les suivantes :
•
direction : la direction de la droite (AB);
•
sens : répulsion si charges de même signe, attraction si charges de signe contraire;
•
valeur :
qAqB
F
force en newton (N),
FA/B = FB/A = k
d ²
q
valeur absolue de la charge en coulomb (C)
d
distance en mètre (m)
k
constante
k = 9,0.109N.C-2m2

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