Chapitre 5 – Principes de la dynamique newtonienne
carré de la distance entre les particules et proportionnellement au produit de leurs
masses.
La notion de masse gravitationnelle est définie à partir de cette loi d’attraction universelle : on constate expérimentalement que la force d’interaction est d’autant plus
importante que la quantité de matière du système est grande. Il est donc nécessaire
d’introduire une grandeur scalaire mesurant la quantité de matière du système, cette
grandeur est appelée masse gravitationnelle.
L’interaction gravitationnelle se traduit donc par la force s’exerçant sur la masse m 2
située au point M 2 du fait de la présence de la masse m 1 placée en M 1 :
−−→
F 1→2 = −G
m 1 m 2
(M 1 M 2 )
3
− −−→
M 1 M 2
en notant G = 6, 67.10 −11 N.m
2 .kg −2 la constante de gravitation. On peut noter
l’analogie entre les expressions de l’interaction gravitationnelle et de l’interaction électrostatique. La différence essentielle provient du fait que l’interaction électrostatique
peut être attractive ou répulsive alors que l’interaction gravitationnelle n’est qu’attractive. En effet, les charges électriques peuvent être de même signe ou de signe contraire
tandis que les masses sont toujours de même signe, à savoir positives.
c) Interaction nucléaire forte
Il s’agit de l’interaction qui assure la cohésion des noyaux par des forces entre neutrons
et protons. Elle concerne donc les particules élémentaires. Elle a été imaginée pour
expliquer l’existence de noyaux stables. Elle s’applique aux quarks et aux particules
formées de quarks de la famille des mésons (méson K, méson p...), des baryons (proton, neutron...) ou des hypérons (particule l, s...). Elle n’affecte pas la famille des
leptons dont fait partie l’électron.
Sa portée est faible, de l’ordre du fermi (1 fermi = 10 −15 m). Elle ne s’exerce qu’au
sein du noyau ou au sein des étoiles à neutrons qui sont suffisamment compactes pour
que les particules soient assez proches pour subir ce type d’interaction.
Il s’agit d’une interaction cent fois plus intense que l’interaction électromagnétique,
ce qui lui a donné son nom.
d) Interaction nucléaire faible
Elle est d’une intensité de l’ordre de 10 −5 fois plus faible que l’interaction forte, ce
qui explique la dénomination employée.
Elle est également de très faible portée de l’ordre de 10 −18 à 10 −17 m et concerne les
constituants des noyaux atomiques.
Elle est responsable notamment de la désintégration b d’un neutron en un proton, un
électron et un neutrino.
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carré de la distance entre les particules et proportionnellement au produit de leurs
masses.
La notion de masse gravitationnelle est définie à partir de cette loi d’attraction universelle : on constate expérimentalement que la force d’interaction est d’autant plus
importante que la quantité de matière du système est grande. Il est donc nécessaire
d’introduire une grandeur scalaire mesurant la quantité de matière du système, cette
grandeur est appelée masse gravitationnelle.
L’interaction gravitationnelle se traduit donc par la force s’exerçant sur la masse m 2
située au point M 2 du fait de la présence de la masse m 1 placée en M 1 :
−−→
F 1→2 = −G
m 1 m 2
(M 1 M 2 )
3
− −−→
M 1 M 2
en notant G = 6, 67.10 −11 N.m
2 .kg −2 la constante de gravitation. On peut noter
l’analogie entre les expressions de l’interaction gravitationnelle et de l’interaction électrostatique. La différence essentielle provient du fait que l’interaction électrostatique
peut être attractive ou répulsive alors que l’interaction gravitationnelle n’est qu’attractive. En effet, les charges électriques peuvent être de même signe ou de signe contraire
tandis que les masses sont toujours de même signe, à savoir positives.
c) Interaction nucléaire forte
Il s’agit de l’interaction qui assure la cohésion des noyaux par des forces entre neutrons
et protons. Elle concerne donc les particules élémentaires. Elle a été imaginée pour
expliquer l’existence de noyaux stables. Elle s’applique aux quarks et aux particules
formées de quarks de la famille des mésons (méson K, méson p...), des baryons (proton, neutron...) ou des hypérons (particule l, s...). Elle n’affecte pas la famille des
leptons dont fait partie l’électron.
Sa portée est faible, de l’ordre du fermi (1 fermi = 10 −15 m). Elle ne s’exerce qu’au
sein du noyau ou au sein des étoiles à neutrons qui sont suffisamment compactes pour
que les particules soient assez proches pour subir ce type d’interaction.
Il s’agit d’une interaction cent fois plus intense que l’interaction électromagnétique,
ce qui lui a donné son nom.
d) Interaction nucléaire faible
Elle est d’une intensité de l’ordre de 10 −5 fois plus faible que l’interaction forte, ce
qui explique la dénomination employée.
Elle est également de très faible portée de l’ordre de 10 −18 à 10 −17 m et concerne les
constituants des noyaux atomiques.
Elle est responsable notamment de la désintégration b d’un neutron en un proton, un
électron et un neutrino.
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