Série d’exercices : Champs gravitationnel et électrostatique
Exercice 1 : La Lune de masse ML est située à une distance d de la Terre de masse MT. Ces deux corps s’attirent sous l’effet de leur masse.
a. Représenter les forces d’interaction gravitationnelles F Lune/Terre et F Terre/Lune sur un schéma sans soucis d’échelle.
b. Donner les formules permettant d’exprimer ces deux forces à partir des données de l’énoncé. Exercice 2 :
La figure 1 représente deux électrons en interaction. Exprimer …afficher plus de contenu…

À l’intérieur du noyau, deux protons supposés ponctuels éloignés de la distance d = 2.32 × 10−6 nm ont une masse mp = 1.67 × 10−27 kg.
La constante de gravitation universelle vaut G = 6.67 × 10−11 N.m2 .kg−2 ,
La constante de la loi de Coulomb dans l’air k = 9.0 × 109 N.m2 .C −2 . a. Exprimer puis calculer la valeur de la force d’interaction gravitationnelle Fg qui s’exerce entre ces deux protons.
b. Calculer la valeur de la force d’interaction électrostatique Fe qui s’exerce entre ces deux protons. c. Calculer le rapport des valeurs de ces deux forces. En déduire la force prédominante.
d. Expliquer pourquoi l’interaction prédominante n’explique pas la cohésion du …afficher plus de contenu…

b. Donner l’expression puis calculer la valeur de la force électrostatique agissant sur l’électron. c. Comparer ces deux forces et préciser la quelle des deux peut être négligée à l’échelle de l’électron. Exercice 5
Une application de smartphone indique la valeur du champ de pesanteur local g = 9.81
N.kg−1. La masse de la Terre est 5.97 × 1024 kg, la constante universelle de gravitation vaut
G = 6.67×10−11 N.m2 .kg−2 . Le rayon de la Terre est de 6400 km.
a. Donner l’expression de l’intensité de la force gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet de masse m situé à sa surface.
b. En déduire l’expression de l’intensité du champ gravitationnel G créé par la Terre sur la
masse