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.
