Studieretningsprojekt/-opgave (SRP/SRO)

Differentialligninger

19. december 2012 af CamillaChrstoffersen94 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Udledning af Braggkurven

Det er med en alfapartikel.
Opskriv hvordan partiklens kinetiske energi (E) afhænger af dens hastighed(v) (Er afhængig fordi jo højere hastigheden er jo højere skal arbejdet være)


Antag energitabet pr længde, der kaldes stopping power, er proportional med 1/(v^2) .Omskriv dette, så stopping power er en funktion af E- stopping power kaldes så S(E)

S(E)=k*(1/v^2)

Stopping power er generelt givet som S(E)=- ((dE)/(dx)) hvor x er afstanden partiklen har bevæget sig. Hvorfor er det rigtigt?

k*(1/v^2)=-((dE)/(dx))

S(E)=-((dE)/(dx)) er rigtigt fordi den numeriske værdi og enheder skal være identiske, derfor er der sat et minus foran så s bliver positv

-Her efter går jeg så i stå

Opstil en diffentialligning for funktion E(x).
Løs denne differentialligning analystisk(med bogstaver)- uden brug af computerprogram.
Lav en graf af S(E)

Der er noget galt. Partiklen kan kun tabe energi så længe der er noget. Udregn grænsen for hvor langt ind der er energi i partiklen, altså for hvilkenx (kaldet x_max),er al energi væk?

Tegn nu grafen for S(E)- men kun for x=0 til x=x_max


Brugbart svar (2)

Svar #1
19. december 2012 af Singlefyren (Slettet)

k*(1/v^2)=-((dE)/(dx))    ... og man ved måske at E = 1/2 *m*v2  => v= √(2E/m)

k*1/√(2E/m)2 = - dE/dx

dE/dx = - k*m/2E

 

løs vha. seperation af variable.

Bestem den fremkomne c1 ved hjælp af et kendt begyndelsespunkt. f.eks. E(0) = ?

Indsæt værdien for c1 på c1's plads i formlen for E(x)

løs så E(x) = 0

 

 


Brugbart svar (1)

Svar #2
19. december 2012 af Singlefyren (Slettet)

hov, i den sidste opgave skal man vel også bestemme værdien af k? Kender man et punkt til?


Svar #3
20. december 2012 af CamillaChrstoffersen94 (Slettet)

kender ingen andre punkter


Svar #4
20. december 2012 af CamillaChrstoffersen94 (Slettet)

Hvad er E(X) så?

 


Brugbart svar (1)

Svar #5
20. december 2012 af Singlefyren (Slettet)

dE/dx   = - k*m/2E  =>

2E*dE  = - k*m*dx

∫ 2E dE = ∫ -k*m dx

E2         =  - k*m*x + c1

 


Brugbart svar (1)

Svar #6
20. december 2012 af Andersen11 (Slettet)

Trådstarter har også samme opgave kørende i denne tråd https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=1283123

Det vil sikkert være en fordel at samle diskussionen i een tråd.


Skriv et svar til: Differentialligninger

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.