Atomkerne im Sonnenwind
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Solution
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The following quantities appear in the problem:
Masse \(m\) / elektrische Ladung \(q, Q\) / Magnetische Flussdichte \(B\) / Kraft \(F\) / Energie \(E\) / Geschwindigkeit \(v\) / Radius \(r\) /
The following formulas must be used to solve the exercise:
\(E_{\rm \scriptscriptstyle kin} = \dfrac12 mv^2 \quad \) \(F = qvB \quad \) \(F = m\dfrac{v^2}{r} \quad \)
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Exercise:
Ein kleiner Teil des Sonnenwindes besteht aus hochenergetischen einfach ionisierten Atomkernen die mit einer kinetischen Energie von rund keV ins Erdmagnetfeld mit einer Stärke von microtesla ereten wo sie eine Kreisbahn mit einem Radius von etwa m beschreiben. Berechne die Masse dieser Atomkerne.
Solution:
Es gelten die beiden Gleichungen r fracmvqB qquad E frac m v^ Löst man die erste nach vfracqBrm auf substituiert das in der zweiten Gleichung und löst nach m auf so erhält man: m fracq^B^r^E .kg
Ein kleiner Teil des Sonnenwindes besteht aus hochenergetischen einfach ionisierten Atomkernen die mit einer kinetischen Energie von rund keV ins Erdmagnetfeld mit einer Stärke von microtesla ereten wo sie eine Kreisbahn mit einem Radius von etwa m beschreiben. Berechne die Masse dieser Atomkerne.
Solution:
Es gelten die beiden Gleichungen r fracmvqB qquad E frac m v^ Löst man die erste nach vfracqBrm auf substituiert das in der zweiten Gleichung und löst nach m auf so erhält man: m fracq^B^r^E .kg