Im größten deutschen Teilchenbeschleuniger DESY könnten Elektron bist so eine Energie von 30 GeV beschleunigt werden Berechnen Sie die Geschwindigkeit klassi.?

2 Antworten

Die klassische Formel zur Beziehung zwischen Energie und Geschwindigkeit ist:

W_kin = 1/2 * m * v^2

Dafür brauchst du die Energie in Joule und die Elektronenmasse in Kilogramm.

Bei diesen Geschwindigkeiten gilt die klassische Formel nicht mehr.

Nasta19 
Fragesteller
 29.12.2021, 16:25

das ist eigentlich eine Klausur Aufgabe also müsste eigentlich klappen mit der klassischen Formel

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mjutu  29.12.2021, 16:26
@Nasta19

Wenn es eine Klausur für theoretische Physik im 5. Semester ist, wäre sie nur geeignet, die Studenten zu verwirren, die gerade "Allgemeine Relativitätstheorie" hören.

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Nasta19 
Fragesteller
 29.12.2021, 16:30
@mjutu

Das ist eine Klausur für 12/1 ich bereite mich auf mein Physik Abi vor und komme einfach bei der Frage nicht weiter

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mjutu  29.12.2021, 16:40
@Nasta19

Wo genau ist das Problem? m*v²/2 ist dir doch bekannt, oder?

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Rechne es in Joule um und setze die Eigenschaften in E=mc²/Wurzel(1-(v²/c²)) ein. - Musst natürlich die Formel nach v umstellen.

c= 299 792 458 m/s

JonasSpace  29.12.2021, 16:09

Ich meine die Eigenschaften des Elektrons.

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mjutu  29.12.2021, 16:17

Das wäre allerdings relativistisch und nicht klassisch.

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Nasta19 
Fragesteller
 29.12.2021, 16:26
@mjutu

Was wäre die klassische Formel

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mjutu  29.12.2021, 16:27
@Nasta19

Das hatte ich bereits in meiner Antwort geschrieben.

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JonasSpace  29.12.2021, 16:54
@mjutu

Ja, klar nur rentiert es sich ab ~0,2c relativistisch zu rechnen.

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mjutu  29.12.2021, 17:04
@JonasSpace

Um die Periheldrehung von Merkur zu berechnen, reicht auch bei sehr weit unterhalb von 0.2c die relativistische Berechnung nach der speziellen Relativitätstheorie nicht aus und wir brauchen die Allgemeine Relativität.

Es kommt also ganz auf die Aufgabenstellung an, ob relativistisch, Allgemein Relativistisch oder Quantenmechanisch gerechnet wird, oder ob die klassische Näherung ausreichend genau ist. Ich nehme an, dass die Aufgabe des FS genau darauf abzielt.

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JonasSpace  29.12.2021, 18:57
@mjutu

Ja, das stimmt. Aber im allgemeinen werden die relativistischen Berechnungen ab relativistischen Geschwindigkeiten genutzt. Aber natürlich haben sie recht, dass es auf die Angabe ankommt, was sich anbietet. - Ich habe das am Schluss übersehen. Wenn man jedoch von so hohen Energien ausgeht bietet es sich an E=mc² dividiert durch den Gammafaktor zu verwenden.

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Nasta19 
Fragesteller
 29.12.2021, 17:47

Was kann man für E nehmen

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