Atome de plomb

énoncé

Deux billes A et B de plomb de masse m = 25 g sont distantes d’une distance d = 20 cm.

1.

Composition :

A = 207 nucléons

Z = 82 protons donc 82 électrons car l’atome est électriquement neutre.

N = A – Z = 207 – 82 = 125 neutrons

2. Masse approchée m’ d’un atome (vidéo):

m’ = A.m_nucléon = 207x1,7x10^-27 = 3,5x10^-25 kg

3. Nombre d’atome N contenu dans une bille de plomb m = 25 g = 25x10^-3 kg (vidéo):

4. Force d’attraction gravitationnelle de la bille A sur la bille B, notée F_A/B (vidéo):.

5. Poids P de la bille (vidéo) :

P = m.g

P = 25x10^-3 x9,8

P = 2,4 x10^-1 N

Conclusion : la force gravitationnelle exercée par une bille sur l’autre est négligeable devant celle de son poids P.

6. Loi de l’interaction gravitationnelle (Newton 1687)

Deux corps ponctuels A et B, de masse m_A et m_B, séparés par une distance d exercent l’un sur l’autre des forces attractives :

- de direction : la droite reliant les deux masses,

- de sens opposés,

- de même valeur :

avec G = 6,67.10^-11 S.I.(constante de Cavendish)

Avec F en Newton (N) ; m en kilogramme (kg) et d en mètre (m)

On a :

et F_A/B = F_B/A = F