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Consultation du fichier INTERAC.83p

Vous pouvez télécharger ce fichier en cliquant sur le lien ci-dessous:

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Contenu du fichier INTERAC.83p

Description: Physique - Interactions

Texte:
Chapitre 10
Composition de l'univers : Interactions

I. Introduction

De quoi est constituée la matière de l'univers ?

Echelle macroscopique -> Molécules -> Atomes -> Noyau / Électrons -> Neutrons / Protons

II. La matière à différentes échelles

1. Ordre de grandeur

L'ordre de grandeur est la puissance de 10 qui s'en approche le plus.

ex : Rayon de l'atome H

rH = 50 pm (1 pm = 10-12 mètres)
rH = 50 x 10 puissance -12
rH = 5,0 x 10 puissance 1 x 10 puissance -12
rH = 5,0 x 10 puissance -11 mètres

L'ordre de grandeur est 10 puissance -10

2. Les dimensions des différentes structures de l'univers

10^-15 = noyau
10^-10 = atome
10^-5 = cellule
10^0 = homme
10^7 = Terre
10^13 = Système Solaire
10^21 = Galaxie (voie lactée)
10^26 = Univers

III. Les constituants de la matière

1. Les caractéristiques physiques des particules

La masse (en kg), la charge (en COULOMB C)

Une particule neutre est une particule de charge nulle.
La charge électrique q est égale à un nombre entier de fois la charge élémentaire.

q = n x e
avec n nombre entier

Si n > 0 la charge est positive
Si n < 0 la charge est négative

2. Les particules constituant l'atome

- l'électron

me- = 9,1 x 10 puissance -31 kg
Ordre de grandeur = 10 puissance -30 kg
L'électron porte la charge -e = - 1,6 x 10 puissance -19 C

Les nucléons

Ils sont de deux sortes : les protons et les neutrons

La masse d’un proton est environ égale à la masse d’un nucléon
soit 1,67 x 10 puissance -27 kg

Le neutron est électriquement neutre
Le proton possède la charge +e = +1,6 x 10 puissance -19 C

Les atomes et les ions

Le noyau atomique

Il contient A nucléons
A = nombre de masse
Z = nombre de protons
A = Z + N
N = nombre de neutrons

Notation de l’atome :

A X Z

Le noyau est chargé positivement car il porte la charge +Ze

Lorsque deux noyaux possèdent le même numéro atomique Z mais un nombre de nucléons A différents, ils sont dits « isotopes"

ex Carbone 14

14 C 6

et Carbone 12

12 C 6

L’atome est constitué d’un noyau central qui contient la quasi totalité de la masse de l’atome.
Le noyau est très petit devant les dimensions de l’atome.
Des électrons sont distribués autour de l’atome.
L’atome contient Z protons et Z électrons
La charge +Ze du noyau est compensée par la charge -Ze des électrons : l’atome est électriquement neutre.

Les ions

Un atome peut perdre 1 ou plusieurs électrons : il devient alors un cation (charge positive)

ex Cu = Cu2+ + 2e- (ion cuivre II)
il porte la charge q = 2e = 3,2 x 10 puissance -19

Si l’atome gagne un ou plusieurs électrons, il devient un anion (charge négative)

ex Cl + e- donne Cl- (ion chlorure)
il porte la charge q = -e = -1,6 x 10 puissance -19

IV. Les interactions fondamentales

Il existe une interaction entre deux systèmes A et B lorsque A exerce une force sur B et B exerce une force sur A

L’intéraction gravitationnelle

Deux objets A et B de masses respectives mA et mB exercent l’un sur l’autre des actions attractives modélisée par des forces appelles forces d’attraction gravitationnelles ayant la même intensité F.

F = FA/B = FB/A = G x (mA x mB) / d2

avec G constante de gravitation universelle
G = 6,67 x 10 puissance -11
d = distance entre les centres de A et B

La loi de gravitation universelle s’applique aux objets dont la masse est répartie de façon sphérique, c’est à dire de facon régulière à partir du centre.

L’intéraction électromagnétique

Deux corps A et B porteurs respectivement de charges qA et qB dont les centres sont séparés d’une distance d exercent l’un sur l’autre des actions mécaniques.
la valeur
la direction est la droite joignant les centres de A et B
le sens : les actions sont attractives si qA et qB sont de signes opposés, les actions sont répulsives si qA et qB sont de mêmes signes
Ces actions sont modélisées par des forces dites électrostatiques ayant la même intensité.

F = k x (val abs de A x val abs de B) / d2

k constante de Coulomb = 9,0 x 10 puissance 9

L’interaction forte permet d’expliquer la cohésion du noyau atomique. Elle compense en effet la répulsion électrique entre protons et lie les protons et neutrons entre eux. La porte de l'intéraction forte ne dépasse pas les dimensions du noyau c’est à dire 10 puissance -15 m

L’interaction faible est responsable de certaines désintégrations radioactives.
La portée de l’interaction faible est très faible : 10 puissance -18 m

Interactions de Van der Waals - Liaisons hydrogène

Un solide cristal moléculaire est constitué de molécules régulièrement disposées dans l’espace.
La cohésion des solides moléculaires est assurée par 2 types d’intéractions intermoléculaires :
Les interactions de Van der Waals
Les liaisons hydrogène


a. Van der Waals :

Cas des molécules polaires

ex. Le chlorure d’iode est polaire.

Petit delta = charge partielle
I (+ petit delta) - Cl (- petit delta)
Cl est plus électronégatif que I.

L’atome d’iode d’une molécule est toujours voisin d’un atome de chlore d’une autre molécule.
Les interactions électrostatiques entre dipoles permanents assurent la cohésion du cristal.

Cas des molécules non polaires

ex. I2 = diiode

Les électrons du doublé de liaison peuvent être plus proches d’un des noyaux d’atome I.
Un dipole électrique instantané apparait alors dans la molécule.
Les interactions électriques qui découlent de cette polarisation instantanée assurent la cohésion du cristal diiode

b. Liaisons hydrogène

Une liaison hydrogène se forme lorsqu’un atome d’hydrogène lié à un atome A très électronégatif interagit avec un atome B également très électronégatif et porteur d’un doublé non liant.
Les atomes A et B pouvant intervenir sont essentiellement les atomes de Fluor F, d’Oxygène O, d’Azote N, de Chlore Cl.

ex. Les liaisons dans l’éthanol

[ Langue: fr - Auteur: Mwa (1reS) ]

Utilisation du fichier sur une calculatrice

Pour pouvoir lire ce fichier sur une calculatrice Ti82, Ti83, ou Ti83+, vous devez télécharger les deux programmes ci-dessous:

Suivez à présent ces étapes :

  • Si vous possédez une Ti83 ou une Ti83+:
    1. Décompressez les fichiers ion.zip et txtviewAV.zip à l'aide d'un utilitaire du type Winzip.
    2. Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
    3. Envoyez les fichier Ion.83g (ou ion.8xg si vous avez une Ti83+), Txtview.83g (ou Txtview.8xg si vous avez une Ti83+) et INTERAC.83p sur votre calculatrice.
    4. Sur votre calculatrice, lancez le programme nommé "ION", un programme nommé "A" est généré.
    5. Lancez le programme nommé "A". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus. Vous voyez un nouveau menu s'ouvrir. La description du programme que vous venez de télécharger y apparait. Cliquez dessus. Votre texte s'affiche sur l'écran !

  • Si possédez une Ti82:
    1. Décompressez les fichiers crash.zip et txtview82.zip à l'aide d'un utilitaire du type Winzip.
    2. Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
    3. Envoyez les fichiers Crash.82b (attention ceci effacera toutes les données enregistrées sur votre calculatrice!) puis TxtView.82p et INTERAC.83p sur votre Ti
    4. Lancez le programme nommé "Crash". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus. Vous voyez un nouveau menu s'ouvrir. La description du programme que vous venez de télécharger y apparait. Cliquez dessus. Votre texte s'affiche sur l'écran !
Options relatives à textview

Une fois les étapes précédentes réalisées, vous voilà sur le programme textview. Ce programme propose plusieurs options qui vous permettent de lire le fichier que vous venez de télécharger. Voici les boutons de votre calcultrice à presser pour obtenir l'action indiquée:

  • (quand vous êtes sur ION ou sur CRASH (Ti82), cliquez sur [MODE] pour quitter ION)
  • Quand vous êtes dans le menu principal de Textview:
    • [flèche "haut"] : faire monter le curseur de sélection
    • [flèche "bas"] : faire descendre le curseur de sélection
    • [flèche "droite"] : change de page (s'il y'a plus de 9 fichiers sur la calculatrice)
    • [CLEAR] : retourner vers ION
  • Quand vous lisez un fichier avec textview:
    • [flèches] : faire défiler le texte sur l'écran
    • [DEL] : aller en haut de la page
    • [STAT] : aller en bas de la page
    • [2nd] + [flèche "gauche"] : aller à gauche de la page
    • [2nd] + [flèche "droite"] : aller à droite de la page
    • [TRACE] : retour au début du texte
    • [GRAPH] : aller à la fin du texte
    • [MODE] : retour à la ligne automatique
    • [X,T,0] : afficher le texte en plus petit
    • [Y=] : inverser les couleurs de l'écran
    • [CLEAR] : retour vers le menu principal de Textview
  • IMPORTANT: ne pressez jamais [2nd], [ON] pour éteindre votre calculatrice alors que vous êtes encore sous txtview, sans quoi votre calculatrice "plantera" et toutes les données enregistrées en mémoire seront perdues !
TTT, Text To Ti, est un programme réalisé par guillaume renard (france83.com) adapté du logiciel calctext de kouri (encore merci kouri!). Tous droits réservés à leurs auteurs. Les images et les textes du site sont protégés par copyright. © Guillaume Renard - 2002. Ti82, Ti83, Ti83+ sont des marques déposées par le groupe Texas Instrument. France83.com, le logiciel TTT, Text To Ti, et son auteur ne sont, en aucun cas, affiliés ou partenaires avec le groupe Texas Instrument.