4. Matière et force fondamentales

Question 1

Matière standard

Answer 1

Théorie qui décrit les composants de la matière et les forces qui les gouvernent à partir d’un petit nombre de particule élémentaires

Question 2

Particules élémentaire

Answer 2

1. Matière:
   - Fermions
2. Forces:
   - Bosons

Question 3

Fermions

Answer 3

Composé de:

           - Quartz (protons, neutrons...)
           - Leptons (électrons)

Question 4

Bossons

Answer 4

Composé de :

           - Gluons (Force forte)
           - Photons (force électromagnétique)
           - Z^0, W-,W+ (force faible)
           - Higgs (masse

Question 5

Antimatière

Answer 5

• Matière composé d’antiparticule
• Même masse (même spin si c’est un électron)
• Charge électrique différente

Question 6

Collision d’antimatière

Answer 6

• Anéantissement mutuelles des particules résultant à l’émission de photons de haute énergie
  Ex: collision proton-antiproton

Question 7

Collision électron-positron

Answer 7

• Crée une entité instable puis s’anéantit (s’annihile)

- Masse est convertie en énergie (2 photons émis dans des directions opposées

Question 8

Vecteurs des forces fondamentales à la nature

Answer 8

• Force nucléaire forte
• Force (nucléaire) faible
• Force électromagnétique
• Force gravitationnelle

Question 9

Force forte

Answer 9

• Forte car son intensité est pus importante
• Confine les Quarks (n,p) à l’intérieur du nucléons
• Force entre les quarks sont de type élastique:
  Plus la distance entre eux est grande, plus l’attraction sera importante

Question 10

Force nucléaire

Answer 10

• Résiduelle de la force forte
• Agit à l’échelle du noyau sur les liaisons n-n, n-p, p-p
• insensible aux charges électriques oui la masse
• Amplitude semblable pour toutes liaisons
• [-2.5; 0.8] fm —> attractive
• [0.8, ∞ ] fm —–> répulsive (empêche les nucléons de se chevaucher)

Question 11

Force électromagnétique

Answer 11

• Agit sur les particules dotées d’une charge électrique
• Lie les électrons au noyau de l’atome
• Attractive : Particules de signe opposé
• Repulsive: particules de même signe
• Amplitude est importante par rapport à la force faible et la force gravitationnelle

Question 12

Force faible

Answer 12

• Produit aucun état connue entre les particules
• Responsable de la radioactivité β
• rôle important dans la fusion nucléaire lors de la désintégration radioactive

Question 13

Force gravitationnelle

Answer 13

• Agit sur des objets dotés d’une masse ou d’une charge électrique
  -Formule de Einstein (la force se propage instantanément quel que soit la distance
  -Force à la surface de la terre:
  F= m*g

Question 14

Force conservatrices

Answer 14

• Force égale à l’opposé de la dérivée d’une fonction par rapport à la position
  ex: électromagnétique, nucléaire, gravitationnelle
• f’(x)= force conservatrice
  Energie mécanique= Energie cinétique + énergie potentielle

Question 15

Energie potentielle

Answer 15

• f(x): énergie potentielle
  fonction de base
  nulle soit à l’origine, soit à l’infini

Question 16

Vitesse de transmission d’une force

Answer 16

-Vitesse de la lumière

300 000 km/s

Question 17

Décrire les particules élémentaires de la matière courante

Answer 17

• Fermions: (particule élémentaire matière)
  1. quarks (neutrons, protons)
  2. Leptons (électron)
• Bossons: (particule élémentaire force)
  1. Gluons (force forte)
  2. Photons (électromagnétique)
  3. Force faible
  4. Higgs (masse

Question 18

Comparer les caractéristiques principales des quatre forces fondamentales de la Nature

Answer 18

1. Forte:
   - agit sur les quarks et gluons
2. Nucléaire:
   - agit sur les photons et neutrons
   - attractive (-2.5; 0.8) fm
   - répulsive (0.8-infini)
3. Faible:
   - Agit sur les particules bosons faible
4. Electromagnétique:
   - agit sur les particules dotés d’une charge
   -
5. Gravitationnelle:
   - particules dotés d’une masse ou d’une énergie