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Bonjour,

Q1) un million de milliards de milliards de milliards de milliards

= 10⁶ x 10⁹ x 10⁹ x 10⁹ x 10⁹

= 10⁶⁺⁹⁺⁹⁺⁹⁺⁹

= 10⁴²

Q2) Fg = G x ma x mb/d²

avec ma = mb = masse d'1 électron = 9,11.10⁻³¹ kg

Soit : Fg = 6,67.10⁻¹¹ x (9,11.10⁻³¹)²/(1,0.10⁻¹⁰)² ≈ 5,5.10⁻⁵¹ N

Ordre de grandeur : 10⁻⁵⁰ N  (5,5 est plus proche de 10 que de 1)

Q3) Fe = k x |qa x qb|/d²

avec qa = qb = charge d'1 électron = -1,6.10⁻¹⁹ C

Soit : Fe = 8,99.10⁹ x (1,6.10⁻¹⁹)²/(1,0.10⁻¹⁰)² ≈ 2,3.10⁻⁸ N

Ordre de grandeur : 10⁻⁸ N

Q4) Fe/Fg = 2,3.10⁻⁸/5,5.10⁻⁵¹ ≈ 4,2.10⁴²

Si on compare les ordres de grandeur : Fe/Fg = 10⁻⁸/10⁻⁵⁰ = 10⁴²

On retrouve bien le rapport déterminé à la question Q1.

Exercice

1) 4 nucléons dont 2 protons donc 2 neutrons

2) Force répulsive entre 2 charges positives

Fe = k x ma x mb/d²

avec ma = mb = charge d'1 proton = 1,60.10⁻¹⁹ kg

et d = 2,32.10⁻¹⁵ m

Soit : Fe = 8.99.10⁹ x (1,60.10⁻¹⁹)²/(2,32.10⁻¹⁵)² ≈ 42,7 N

3) 2 flèches vers l'extérieur (force répulsive)

4) Force attractive comme toute force gravitationnelle

Fg = G x ma x mb/d²

avec ma = mb = masse d'1 proton = 1,67.10⁻²⁷ kg

Soit : Fg = 6,67.10⁻¹¹ x (1,67.10⁻²⁷)²/(2,32.10⁻¹⁵)² ≈ 3,5.10⁻³⁵ N

5) pas de 5 :)

6) Fe/Fg = 42,7/3,5.10⁻³⁵ ≈ 1,2.10³⁶

Donc Fg est négligeable devant Fe.

7) La force Fg attractive est donc très supérieure à la force Fe répulsive. Il faut donc une troisième force pour assurer la cohésion du noyau : C'est l'interaction forte.