Fysik
Kernefysik
Jeg håber, at nogen har tid og lyst til at hjælpe mig på vej med følgende opgave:
I Large Hadron Acceleratoren ved CERN er protonernes maksimale kinetiske energi 7 TeV, og deres hastighed er 99,9999991 % af lysets hastighed.
a) Beregn den kinetiske energi af en proton hvis hastighed er 99,9999991 % af lysets hastighed, under forudsætning af, at følgende formel kan benyttes E(Kin)=1/2*m*v^2
Jeg har lavet følgende beregninger:
Masse(proton); 1.67262163783*10^(-27)*kg = 1.67262163783*10^(-30)*g
> Hastighed(proton); (1/100)*(99.9999991*3)*10^8*m/s;
2.999999973 10^8 m/s
(1/2*1.67262163783)*10^(-30)*(2.999999973*10^8)^2=7.526797236*10^(-14)J
Dette værdi skal omregnes til eV og sammenlignes med de 7 TeV
Men hvad siger I til mit resultat?
Svar #2
01. oktober 2012 af Chp4272 (Slettet)
Jeg har fundet ud af, at massen skal beregnes i kg. Resultatet bliver 7.526797236*10^(-11) J
Men sammenlignet med 7 TeV er det da langt fra?
Næste del af opgaven lyder netop, at den klassike formel for kinetisk energi ikke kan benyttes ved så store hastigheder og energier som her. Man skal beregne relativistike masse givet ved formlen:
m = m[0]/sqrt(1-v^2/c^2)
Her har jeg fået resultatet:
m = 10617.62130 u
Hvad siger I til dette?
Jeg er meget i tvivl
Svar #3
02. oktober 2012 af mathon
mp = 1,67262·10-27 kg = 1,67262·10-24 g
E = (1/2) • (1.67262163783)·10-27 kg) • (0,999999991•2.99792·108 m/s)2 = 7,51639·10-11 J
7 TeV = 1,121524131·10-6 J
Svar #4
02. oktober 2012 af mathon
1/√(1 - (0,999999991)2) = 7453,56
mrel = mp • 7453,56 = 1,2467·10-23 kg
Svar #6
02. oktober 2012 af Chp4272 (Slettet)
Kan det passe, at protonens masse (omregnet til unit) stiger til 7510,23 u under bevægelsen i acceleratoren?
Skriv et svar til: Kernefysik
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.