Chapitre : Cohésion de la matière
La matière à différentes échelles :
du noyau à la galaxie.
Particules élémentaires : électrons,
neutrons, protons.
Charge élémentaire e.
Interactions fondamentales :
interactions forte et faible,
électromagnétique, gravitationnelle.
Cohésion du noyau, stabilité.
Connaître les ordres de grandeur des dimensions des
différentes structures des édifices organisés.
Connaître l’ordre de grandeur des valeurs des masses d’un
nucléon et de l’électron.
Savoir que toute charge électrique peut s’exprimer en
fonction de la charge élémentaire e.
Associer, à chaque édifice organisé, la ou les interactions
fondamentales prédominantes.
Réaliser et interpréter des expériences simples
d’électrisation.
I. Evaluation diagnostique
Les particules élémentaires : proton, neutron, électron.
La charge élémentaire est notée e et vaut e = 1,6 x 10-19 C.
La charge électrique notée q d’un noyau atomique, d’un ion ou d’un objet chargé peut s’exprimer en
fonction de la charge élémentaire e : q = n x e ou n est un nombre entier positif si la charge est positive et
négatif si la charge est négative.
II. AE1 Phénomènes surprenants
Expérience : On frotte une règle en PVC (matière plastique) avec une fourrure de chat. La règle est ensuite
approchée d’un pendule électrostatique. Celui-ci est constitué d’une boule en métal suspendue par un fil non
conducteur électriquement. La boule, initialement à la verticale, se déplace alors vers la règle. Dès qu’il y a
contact, la boule repart alors à l’opposé.
Electrisation par influence
Electrisation par contact
Répulsion électrostatique
Interprétation : En frottant la règle avec la fourrure de chat, elle est électrisée négativement par effet
triboélectrique. Quand on approche la règle de la boule, l’interprétation est la même que pour l’expérience
précédente. On parle d’électrisation par influence.
Quand il y a contact, certains des électrons surnuméraires de la règle passent dans la boule. Celle-ci était
globalement neutre avant la mise en contact. Du fait des électrons, elle devient négative. Il s’agit d’une
électrisation par contact. Comme il reste des électrons excédentaires dans la règle, il y a répulsion
électrostatique.