Exercise:
Eine kleine Beschleunigeranlage arbeitet mit Protonen deren Geschwindigkeit % der Lichtgeschwindigkeit beträgt. Somit dürfen bei den folgen Berechnungen relativistische Effekte vernachlässigt werden. Es soll auch von sämtlichen stören Effekten abgesehen werden. abcliste abc Mit welcher Spannung muss man die Protonen beschleunigen? abc Welche Magnetfeldstärke B muss man anwen damit die Protonen auf eine Kreisbahn mit Radius .~m gezwungen werden? abc Wenn nun zwei solche gegeneinander laufe Protonen Collider-Betrieb zusammenstossen und dabei die frei werde kinetische Energie vollständig in Masse umgewandelt würde welche Masse in kg könnte dann das daraus neu entstandene Teilchen maximal haben? abc Der Protonenstrahl der dem Beschleuniger für Experimentierzwecke entnommen wird weist eine Stromstärke von mutextA auf. Dieser Strahl wird am Schluss durch Auftreffen auf einen Bleiblock gestoppt. Welche Heizleistung ergibt dies im Bleiblock? abcliste

Solution:
Gegeben: m_p ._ ^-textkg v_p . c . ^ textmtexts^- enumerate item Gesucht: U: e U frac m_P v_p^ quad Rightarrow quad U dfracm_P v_P^e dfrac._ ^-textkg big. ^ textmtexts^-big^ . ^-textC approx ul.textMV item Gegeben: rtextm par Gesucht: B edt F_L F_Z q v B dfracm v ^r B dfracm vq r B dfrac. ^- textkg . ^ textmtexts^-. ^- textC textm ul. textmT ed item Gesucht: E bzw.~m edt E m c^ quad E frac m_p v_p^ . ^- textkg big. ^big textm^ texts^- . ^- textJ ex m dfracEc^ dfrac. ^-textJbig ^big^ textmtexts^- ul._ ^- textkg ed item Gegeben: Imu textA quad Gesucht: P edt I dfracQt dfracNet quad Rightarrow quad N dfracI te ex P dfracN E_Kt dfracI t E_ke t dfracI E_ke dfrac ^- textA frac . ^- textJ. ^-textC ultextW ed oder: edt P U I ^ textV ^- textA textW ed enumerate