Chapitre 9 Interactions forces et champs

« 1 / 4 Thème II - Chapitre 9 Thème II : MOUVEMENT ET INTERACTIONS CP 9 : Interactions fondamentales et notions de champ 1.

Les interactions fondamentales Les quatre interactions fondamentales connues ont pour but d'expliquer l'origine d e toutes les forces qui gouvernent notre Univ ers .

Ces quatre interactions s’expriment à chaque instant sur la matière avec une intensité qui dépend de l’échelle considérée. A l’échelle des galaxies, des étoiles ou des planètes (jusqu’à 500 km de diamètre environ) , c’est l’ interaction gravitationne lle qui explique la forme et le mouvement des astres. A l’échelle de l’homme, des bactéries et des atomes (10 -10 m), c’est l’ interaction électromagnétique qui domine les trois autres et qui permet notamment aux objets solides d’avoir des formes diverses et variées. Remarque : pour une masse isolée de 200 à 800 km de diamètre (astéroïde), les deux interactions sont en compétition et la forme de l’astéroïde dépendra principalement de la rigidité de son manteau. A l’échelle du noyau des atomes (10 -15 m), c ’est l’ interaction nucléaire forte qui maintient collés entre eux les nucléons d’un même noyau malgré la répulsion entre les protons. A l’échelle la plus petite (10 -17 m), c’est l’ interaction nucléaire faible qui reste la seule à s’exprimer et qui permet à certaines particules supposées élémentaires (quarks, électrons, neutrinos,…) de changer de nature.

Son effet le plus connu est la radioactivité  (béta). 2.

Notions de c hamps En physique, un champ est la donnée, pour chaque point de l'espace -temps, de la valeur d'une grandeur physique. A retenir : Un champ est une grandeur physique présente en chaque point de l'espace considéré.

• Si cette grandeur se limite à une valeur , on parle de champs scalaire .

• Si cette grandeu r possède les caractéristiques d'un vecteur , on parle de champ vectoriel .

atome noyau nucléon Exercice 1 : 1.

A l'aide de quel outil mathématique représente -t-on la vitesse du vent sur la figure 1 ? 2.

Rappeler les trois caractéristiques de cet outil. 3.

Quelle est approximativement la vitesse du vent à Paris ? Même question en Corse. 4.

Quel est globalemen t le sens du vent au dessus de l'Alsace ? 5.

A quoi doit -on associer les couleurs en chaque point sur la figure 2 ? 6.

Pourquoi n'utilise -t-on pas le même outil mathématique de la figure 1 sur la figure 2 ? 7.

La pression atmosphérique est -elle un champ scalaire o u un champ vectoriel ? 20 25 30 °C 20 km/h Vitesse du vent Températures  2008 Milloslav Druckmuller. »