ich schreibe morgen eine Physikklausur und benötige da bei einer Aufgabe Hilfe. Ich glaube die Aufgabe ist garnicht so schwer aber ich kann sie leider trotzdem nicht lösen Thema ist Relativistische Protonen: Ein Proton habe die Gesamtenergie von 3 GeV. Mann berechne den Anteil seiner kinetischen Energie, seine Geschwindigkeit und das Verhältnis seiner Masse zu seiner Ruhemasse. Ich wär wirklich total dankbar falls mir jemand sagen könnte wie ich das rechnen kann. Auch bei einfachen Tipps wäre ich schon sehr froh
Die Gesamtenergie, also 3 GeV setzt sich aus Ruhemasse und kinetischer Energie zusammen:
E=Wurzel[(m0 c²)²+(p c)²] mit dem Impuls p und der (Ruhe-)Masse m0 des Protons.
Die Masse m0 des Protons kennst Du oder kannst Du nachgucken. Daraus kannst Du dann den Impuls berechnen, indem Du nach p umstellst.
Der erste Teil unter der Wurzel oben ist die Ruheenergie, der zweite Teil die kinetische Energie. Der Anteil der kinetischen Energie an der relativistischen Gesamtenergie ist dann:
pc/E, was Du ausrechenen kannst, wenn Du oben p bestimmt hast.
Der relativistische Impuls hängt mit der Geschwindigkeit durch
p=m0 v/Wurzel[1-v²/c²]
zusammen. Das musst Du nach v auflösen und bekommst so die Geschwindigkeit.
ich schreibe morgen eine Physikklausur und benötige da bei einer Aufgabe Hilfe. Ich glaube die Aufgabe ist garnicht so schwer aber ich kann sie leider trotzdem nicht lösen
Thema ist Relativistische Protonen:
Ein Proton habe die Gesamtenergie von 3 GeV. Mann berechne den Anteil seiner kinetischen Energie, seine Geschwindigkeit und das Verhältnis seiner Masse zu seiner Ruhemasse.
Ich wär wirklich total dankbar falls mir jemand sagen könnte wie ich das rechnen kann. Auch bei einfachen Tipps wäre ich schon sehr froh
Danke schonmal im Vorraus
E=Wurzel[(m0 c²)²+(p c)²] mit dem Impuls p und der (Ruhe-)Masse m0 des Protons.
Die Masse m0 des Protons kennst Du oder kannst Du nachgucken. Daraus kannst Du dann den Impuls berechnen, indem Du nach p umstellst.
Der erste Teil unter der Wurzel oben ist die Ruheenergie, der zweite Teil die kinetische Energie. Der Anteil der kinetischen Energie an der relativistischen Gesamtenergie ist dann:
pc/E, was Du ausrechenen kannst, wenn Du oben p bestimmt hast.
Der relativistische Impuls hängt mit der Geschwindigkeit durch
p=m0 v/Wurzel[1-v²/c²]
zusammen. Das musst Du nach v auflösen und bekommst so die Geschwindigkeit.
3 GeV = E (0) + E (kin) = m (proton) * c² + 1/2 * m(v) * v²
wobei E(kin) seine kinetische Energie wäre, m(proton) halt seine Ruhemasse und m(v) seine bewegte Masse.
E(0) kannste einfach ausrechnen, c un m guckste nach, dann ist E(kin) = 3 GeV - E(0) oder:
3 GeV - m(proton) * c² = m(proton)*v²/(2* (1-v²/c²)^(1/2))
Das musste nach v auflösen, dann haste alles was du brauchst
Vorsicht, die Gesamtenergie ergibt sich relativistisch leider nicht als Summe von kinetischer und Ruheenergie.
Gell, endlich fühlt sich auch Feigling mal nützlich
hoffe mal das wird morgen was
Vielen dank