Etude des interactions dans un atome d'hydrogène

 

L'atome d'hydrogène est le plus petit atome qui existe. Son noyau n'est constitué que d'un seul proton et il ne possède qu'un unique électron.

Données nécessaire à la résolution du problème :
qp (charge d'un proton) = 1,6.10-19 C                mp (masse d'un proton) = 1,67.10-27 kg
qe (charge d'un électron) = -1,6.10-19 C             me (masse d'un électron) = 9,11.10-31 kg
d(p-e) (distance entre le proton et l'électron) = 0,53.10-10 m
G = 6,67.10-11 N.m2.kg-2                                  k = 9,0.109 m3.kg.s-2.C-2

Attention au respect du nombre de chiffres significatifs !

I. Quelle est la valeur de l'interaction gravitationnelle exercée entre le proton et l'électron dans un atome d'hydrogène ?

Fg = .10 N

II. Quelle est la valeur de l'interaction électrique exercée entre le proton et l'électron ?

Fe = .10 N

 

III. Quelle est le rapport entre ces deux forces ?

Fe / Fg = .10  

 

IV. Peut-on dire qu'une des forces est négligeable devant l'autre ?

          Non

          Oui, l'interaction gravitationnelle est négligeable devant l'interaction électrique

          Oui, l'interaction électrique est négligeable devant l'interaction gravitationnelle

 

Résultat : 

 

 

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© Olivier STOCK