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Proton in Magnetfeld
 
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Mohrau.
Gast





Beitrag Mohrau. Verfasst am: 25. Feb 2018 21:19    Titel: Proton in Magnetfeld Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Kann das einer für mich korrigieren?
(Ich weiß nicht wie ich Bilder reinstelle)

Ein Proton (m=1,67*10^-27kg) beschreibt in einem homogenen Magnetfeld mit B=0,035T eine Schraubenbahn mit r=6,8m. Die Richtung der Geschwindigkeit und des Magnetfelds schließen den Winkel 67Grad.
a) berechnen Sie die Betröge vs und vp der Komponenten senkrecht bzw. parallel zu den Feldinien und den Betrag der Einschussgeschwindigkeit. (Meine Lösung: v= 58431224,28m/s. vs = 22830898,2. vp = 53786225,55. WAHRSCHEINLICH FALSCH)

b) berechnen sie die Umlaufzeit sowie Ganghöhe der Schraubenbahn ( KANN HIER EINER HELFEN?)

c) Berechnen Sie die Spannung mit der das Proton beschleunigt wurde.


KÖNNTE MIR BITTE EINER DABEI HELFEN

Meine Ideen:
Eigene Ideen stehen oben
elbilo



Anmeldungsdatum: 12.02.2018
Beiträge: 152

Beitrag elbilo Verfasst am: 25. Feb 2018 21:52    Titel: Antworten mit Zitat

Für b), die Umlaufzeit kannst du bestimmen, indem du erstmal die Strecke bestimmst, die das Proton bei jeder „Runde” zurücklegt.

Für c), wenn du die Geschwindigkeit des Protons kennst, kannst du durch Energieerhaltung auf die Beschleunigungsspannung kommen.

Hilft das erstmal?

PS.: Am besten schreibst du auch noch deinen Lösungsweg dazu, damit man den Fehler, sollte einer vorhanden sein, lokalisieren kann.
Mohrau1



Anmeldungsdatum: 25.02.2018
Beiträge: 9

Beitrag Mohrau1 Verfasst am: 25. Feb 2018 22:07    Titel: Danke Antworten mit Zitat

stimmt a)?

Habe vs mit vs = reB/m berechnet dann damit
v= vs/(cos67)
Und dann
Vp = vsin67

Hab aber das Gefühl, dass das falsch ist.
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 3897

Beitrag Myon Verfasst am: 25. Feb 2018 22:36    Titel: Antworten mit Zitat

vs stimmt ungefähr (ich erhalte etwa 22797 km/s. Das Problem ist hier höchstens , dass man bei der grossen Geschwindigkeit schon fast relativistisch rechnen müsste.

Aber wieso rechnest Du v=vs/cos(..)? Für die senkrechte Komponente vs gilt doch vs=v*sin(67°)...

PS: Die Abweichung kommt vielleicht daher, dass ich mit einem genaueren Wert der Protonenmasse gerechnet habe.
Mohrau1



Anmeldungsdatum: 25.02.2018
Beiträge: 9

Beitrag Mohrau1 Verfasst am: 25. Feb 2018 22:40    Titel: V Antworten mit Zitat

Soweit ich mich richtig erinnere steht die Gleichung so in meinem Buch.
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 3897

Beitrag Myon Verfasst am: 25. Feb 2018 23:29    Titel: Antworten mit Zitat

Es ist jedenfalls nicht richtig. Der Geschwindigkeitsbetrag (der gleich der Einschussgeschwindigkeit ist), ist

v=vs/sin(67°)

Die zum Magnetfeld parallele Geschwindigkeitskomponente ist damit

vp=v*cos(67°)=vs/tan(67°)

Zum Aufgabenteil b):
Die Bewegung des Protons kannst Du als Kreisbewegung in einer Ebene senkrecht zum Feld, überlagert mit einer Bewegung parallel zum Feld sehen. Die Kreisbewegung erfolgt mit der Geschwindigkeit vs. Für die Umlaufzeit T gilt somit

vs*T=2*pi*r
Mohrau1



Anmeldungsdatum: 25.02.2018
Beiträge: 9

Beitrag Mohrau1 Verfasst am: 26. Feb 2018 17:04    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast glaub ich Vs und Vp vertauscht
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 3897

Beitrag Myon Verfasst am: 26. Feb 2018 19:32    Titel: Antworten mit Zitat

Sicher ist möglich, dass ich etwas missverstehe oder mich irre, aber ich glaube nicht. Wieso denkst Du?

Angegeben ist der Winkel zwischen der Geschwindigkeit und dem Magnetfeld. Sind z.B. die Geschwindigkeit und das Magnetfeld parallel, ist der Winkel=0 und vp=v*cos(0)=v.
Mohrau1



Anmeldungsdatum: 25.02.2018
Beiträge: 9

Beitrag Mohrau1 Verfasst am: 26. Feb 2018 21:12    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, macht soweit ich es verstehe alles Sinn was du schreibst. Dann ist es wohlmögich ein Fehler im Buch.
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