Seuraa 
Viestejä45973

Elikkä eteeni tuli tämmönen fysiikan tehtävä:
Elektronisuihku tulee 15cm:n levyiseen homogeeniseen magneettikenttään kohtisuorasti magneettikentän suuntaan vastaan nopeudella 2,2 x 10 potenssiin 7 m/s. Kuinka suuri
magneettivuon tiheyden on oltava, jotta suihkun suunta muuttuu 25 astetta?

Hyvin samankaltaisia tehtäviä olen ratkaissut, mutta tässä tökkii tuon säteen saaminen. Hiukkanenhan joutuu tasaiseen ympyräliikkeeseen, eikä sen nopeus muutu mutta se saa normaalikiihtyvyyden eli lopulta kaavaa pyörittämällä saa: mv=QBr. Mutta tosiaan sädettä en saanut, olisi mahtavaa jos joku voisi auttaa tämän kanssa, oikea vastaus olisi 3,5 x 10 potenssiin -4. Kiitos!

Sivut

Kommentit (16)

visti
Seuraa 
Viestejä6331
Neutroni
Tasaiselle ympyräliikkeelle pätee: a = v^2 / r.

Katsopa Neutroni tuolla ongelmanratkaisussa meidän ongelmaamme. Kyse on sylinterin kaatumisesta ja rajanopeudesta. Arvot löydät sieltä.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Perusideahan siis on että pitää piirtää sellainen ympyrä, jonka keskipiste on magneettikentän sillä laidalla, josta elektronit menevät sisään, ja jonka etäisyys elektronien sisäänmenokohtaan siis kysytty r. Ehtona on, että kun piirretää ympyrän kaari (elektronien rata), niin ympyrän tangentin tulee olla 25 asteen kulmassa elektronien alkuperäiseen suuntaan nähden siinä pisteessä, jossa elektronit tulevat ulos kentästä. Tähän voi hyvin olla joku geometrinen jippo, mutta pitäisi onnistua "raa'alla voimalla" derivoimalla r-säteisen (puoli)ympyrän lauseketta ja tutkimalla, millä r:n arvolla derivaatta on sama kuin tangentti 25 asteesta kohdassa 15 cm.

Puhtaasti geometrinen tehtävä. Suorakulmaisen kolmion hypotenuusa vastaa sädettä ja 25 asteisen kulman vastainen kateetti 15 cm. Siitä saat säteen ja esittämästäsi kaavasta voit ratkaista B:n arvon.

Kiitos Korant! Tuolla tuli tosiaan oikea säde, mutta miten sen kulman hypotenuusa voi olla ko. ympyrän säde, se vain jäi mietityttämään. Tässä olen kuvaa piirrellyt, enkä saa selkoa tuohon. Ärsyttää kun fysiikka on geometriaankin niin tiukasti solmittua, fysiikka on ihanaa, mutta ilman matikkaa kiitos

ainno
miten sen kulman hypotenuusa voi olla ko. ympyrän säde
Piirrä kaari terävä kulma keskipisteenä ja hypotenuusa säteenä pidemmän kateetin jatkeelle. Kaari edustaa nyt elektronisuihkun rataa.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8643

Onko varmaa ettei tehtävässä ole koiraa haudattuna? Mahtaneeko suostua kaartamaan magneettikentässä teorian mukaan. 22000 km/s aika pientä ympyrää. Taitaa joku säteily tulla kuvaan mukaan.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

exprol
Tuo kohtisuoraan askarruttaa. Mahtaako kääntyä mihinkään päin, ainakin tilanne on hyvin epästabiili.
Mikä siinä askarruttaa. Voimavaikutus on kohtisuorassa magneettikenttää ja nopeutta vastaan eli kaartaa ympyrärataa varsin vakaasti.

korant
Puhtaasti geometrinen tehtävä. Suorakulmaisen kolmion hypotenuusa vastaa sädettä ja 25 asteisen kulman vastainen kateetti 15 cm. Siitä saat säteen ja esittämästäsi kaavasta voit ratkaista B:n arvon.

Jep, siinähän se geometrinen ratkaisu tuli.
Vauhti tosin on hirmuinen, siinä rajoilla, pitäisikö suhteellisuusteoria ottaa huomioon. Ja tosiaan säteilee myös, mutta paha meikäläisen tiedoilla sanoa paljonko. Kentässä kulutettu aika on myös hyvin lyhyt, joten en tiedä ehtiikö vauhti merkittävästi hidastua säteilystä. Mutta tehtävän laatija on luultavasti tarkoittanut tehtävän laskettavaksi ilman näitä korjauksia.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä31323
Paul M
Onko varmaa ettei tehtävässä ole koiraa haudattuna? Mahtaneeko suostua kaartamaan magneettikentässä teorian mukaan. 22000 km/s aika pientä ympyrää. Taitaa joku säteily tulla kuvaan mukaan.



Muistanet putkitelkkarit. Kyllä ne elektronit vaan niissäkin tottelivat vaaka- ja pystypoikkeutuskelojen tuottamia magneettikenttiä ja mittakaava oli tuota luokkaa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä31323
visti
Neutroni
Tasaiselle ympyräliikkeelle pätee: a = v^2 / r.

Katsopa Neutroni tuolla ongelmanratkaisussa meidän ongelmaamme. Kyse on sylinterin kaatumisesta ja rajanopeudesta. Arvot löydät sieltä.



Noin äkkiä miettien kaatuminen vaatii suurimman momentin kun lasi on suorassa. Kitkakertoimen voi laskea parhaiten lasiin kinnitetyssä koordinaatistossa käyttämällä referenssinä etureunaa. Painovoima kallistaa lasia toiseen suuntaan ja hitausvoima toiseen. Se ei ole vaikeaa, mutta alkunopeudelle tulee vaikeasti laskettava ehto. Sen pitää olla niin suuri, että lasi ehtii saada kumoon keikahtamiseen vaadittavan pyörimisenergian ennen kuin se pysähtyy. Noin pikaisesti miettien veikkaan, että menee numeerisiksi hommiksi, mikä lienee tehtävän hengen vastaista.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä14900

Minkä takia fysiikan oppikirjoissa ja fysiikan tenteissä elektroniin vaikuttaa ainoastaan elektronia radallaan pitävä keskihakuisvoima eikä koskaan keskipakoisvoima?

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä31323
o_turunen
Minkä takia fysiikan oppikirjoissa ja fysiikan tenteissä elektroniin vaikuttaa ainoastaan elektronia radallaan pitävä keskihakuisvoima eikä koskaan keskipakoisvoima?



Koska on hyvin harvinaista, että elektronin liikettä tarkasteltaisiin sellaisissa pyörivissä koordinaatistoissa, joissa keskipakoisvoimalla olisi mitään merkitystä. Ei nyt äkkiä tule mieleen ainoatakaan mielekästä esimerkkiä, jossa se olisi käytännöllinen tapa lähestyä asiaa.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä14900

Jos elektroni olisi magneettikentän sijasta karusellissa, niin vaikuttaisiko siihen keskipakoisvoima?

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat