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DanielE
Gast
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 DanielE Verfasst am: 18. März 2006 19:40 Titel: Magnetfeld berechnen |
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Kann mir jemand folgende Aufgabe für Anfänger erklären ?
Hab leider nicht soviel Ahnung....
Ein Proton mit einer Geschwindigkeit v = 107 m/s tritt in ein gleichförmiges Magnetfeld
mit B = 0,1 T senkrecht zur Flugrichtung unter einem Winkel Θ = 60° ein. Wie
weit von Eintrittsort entfernt und unter welchem Winkel tritt das Proton aus?
Danke schonmal
Daniel
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 18. März 2006 19:45 Titel: |
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Hallo!
Ich vermute mal stark, dass da noch eine Skizze fehlt. Ohne weitere Informationen, kann ich die Aufgabe zumindest nicht beantworten.
Weißt Du, welche Kraft auf ein geladenes Teilchen wirkt, das sich in einem Magnetfeld bewegt? Ihr hattet doch sicher eine Formel dafür, oder?
Gruß
Marco
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munich
Anmeldungsdatum: 04.02.2006
Beiträge: 255
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| munich Verfasst am: 18. März 2006 22:47 Titel: |
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ich nehme mal an das feld läuft aus der Zeichenebene heraus, das Proton fliegt unter 60° gegen die Horizontale in ein, wird durch die lorentzkraft nach unten abgelenkt und verlässt das feld dann wieder.
3-finger-regel und man soll dann hald die lorentzkraft auf das Proton berechnen.
Als Tip: das Proton befindet sich euf einer Kreisbahnmit elektrische Kraft = Zentripetalkraft.
Wenn du den Radius ausrechnest kannst du die gesuchten Größen bestimmen, ich hätte aber auch noch gerne ne Skizze zu der Aufgabe.
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Gast
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| Gast Verfasst am: 19. März 2006 09:47 Titel: |
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Nein da war leider keine Skizze bei und die Kraft müsste die Lorenzkraft sein oder ?
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Naemi
Moderator
Anmeldungsdatum: 01.06.2004
Beiträge: 497
Wohnort: Bonn
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| Naemi Verfasst am: 19. März 2006 17:50 Titel: |
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Die Kraft ist auf jeden Fall die Lorentzkraft.
Deswegen müsste dann wegen der 60° zwischen Geschwindigkeit und Feld ein Faktor  in die Kraft : .
Dies müsste man gleich der Radialkraft setzen usw. (Wenn ich es noch richtig im Kopf habe, beschreibt das Teilchen einen Halbkreis im B-Feld, wenn es von außen eingeschossen wird.)
_________________
Grüße 
Naëmi |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 19. März 2006 18:23 Titel: |
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Hallo!
Ich glaube, das mit den 60° ist anders gemeint. Allerdings weiß ich das auch nicht... Ich habe deshalb mal eine Skizze gemacht, wie ich mir das vorstelle, weiß aber nicht, ob das wirklich so gemeint ist.
Gruß
Marco
| Beschreibung: |
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| Angeschaut: |
1516 mal |
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DanielE
Gast
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| DanielE Verfasst am: 19. März 2006 18:33 Titel: |
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Also der Professor hat als Antwort 0,36 m rausgegeben und einen austrittwinkel von -60 grad mehr weiss ich leider auch nicht stehe völlig auf dem schlauch
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 19. März 2006 19:26 Titel: |
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OK, Das klingt für mich so, als ob meine Skizze richtig wäre, wenn er es vielleicht auch anders gedreht hat.
Wenn Du Dir meine Skizze mal anschaust, dann siehst Du, dass das Proton im Magnetfeld eine Kreisbahn beschreibt, wie ja auch einige vor mir schon gesagt haben. Der Eintritts- und Austrittswinkel sind jeweils 60° (oder -60°, kommt drauf an, wo man den Winkel definiert...) Man kann jetzt mit etwas Trigonometrie und Geometrie relativ schnell sehen, dass der Abstand von Eintritts und Austrittspunkt gerade:
} R = \sqrt{3}\,\cdot R)
ist. Wie Du den Radius R berechnest, kannst Du aus den Formeln, die hier schon gepostet wurden herleiten, also Zentrifugalkraft = Lorenzkraft. Kannst Du das mal versuchen?
Allerdings bekomme ich dabei eine deutlich kleiner Entfernung raus... Vielleicht ist die Aufgabe doch ganz anders gemeint? 
Gruß
Marco
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DanielE
Gast
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| DanielE Verfasst am: 19. März 2006 19:40 Titel: |
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ich bekomme da beim radius 1,043 meter raus und dann bei der entfernung 1,8 meter wäre aber eine ziemlich grosse abweichung :-( diese aufgabe wird wohl nie jemand lösen können
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 19. März 2006 19:47 Titel: |
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Naja, ich habe für  und für den Abstand dann 19,35*10^(-6) m, was auch nicht wirklich nahe an dem Ergebnis ist und noch weiter von Deinem entfernt... Schau doch bitte nochmal, ob die Werte richtig sind, die Du angegeben hat, als v=107m/s; B=0,1T.
Gruß
Marco
Edit: besonders die Geschwindigkeit kommt mir sehr gering vor. Ich rechne mal, was ich als Geschwindigkeit rausbekommen würde, wenn ich den Abstand gegeben hätte, also quasi alles rückwärts. Bis gleich.
Also ich bekomme dann knapp 2*10^6 m/s für die Geschwindigkeit raus...
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 19. März 2006 21:22 Titel: |
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| DanielE hat Folgendes geschrieben: | | ich bekomme da beim radius 1,043 meter raus und dann bei der entfernung 1,8 meter wäre aber eine ziemlich grosse abweichung |
Okay, dann schließe ich daraus:
1.) Du meinst mit der Geschwindigkeit, die du uns angegeben hast, nicht v=107 m/s, sondern  .
2.) Wenn die Werte v=10^7 m/s und B=0,1 T die Werte sind, für die die Aufgabe gerechnet werden sollen, dann komme ich damit auf dein Ergebnis. Du hast also genau richtig gerechnet.
3.) Wenn die Lösung deines Profs richtig ist, dann ist sie nicht die Lösung des genauen Aufgabentextes, den du uns hier genannt hast. Ich empfehle dir also, nochmal genau nachzuschauen, ob du beim Abtippen der Aufgabe nicht irgendwas verändert hast (Ist es vielleicht kein Proton, sondern ein anderes Teilchen?)
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