Interactions dans l'atome d'hydrogène. - Exercice 1

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Le but de cet exercice est de comparer les forces gravitationnelle et électrique, au coeur de l'atome d'hydrogène.
Question 1

Quelle est la composition de l'atome d'hydrogène ? Quelles sont les charges des ses constituants ?

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Question 2

Après avoir fait un schéma simple de la situation, calculer la norme de la force gravitationnelle exercée entre les constituants de l'atome d'hydrogène. La distance qui les sépare est d=53  pm\mathrm{d=53\,\,pm}.
Donnée : G=6,67.10−11 m3.kg−1.s−2{\displaystyle G=6,67.10^{-11}}\,\mathrm{m^{3}.kg^{-1}.s^{-2}}

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Question 3

L'interaction électrique entre les constituants de l'atome est elle attractive ou répulsive ? Calculer la norme de cette force.
Données:
Charge élémentaire : e=1,6.10−19 Ce= 1,6.10^{-19}\,\mathrm{C}
Constante de la loi de Coulomb : k=9.109 N.m2.C−2k= 9.10^{9}\,\mathrm{N.m^2.C^{-2}}
1  pm=1×10−12 m\mathrm{1\,\,pm}={1\times 10^{-12}\,m}

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Question 4

Comparer les deux attractions gravitationnelle et électrique, conclure. Pourquoi l'atome ne "s'effondre" pas sur lui-même ?

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