Wir haben folgendes Problem:
Wir müssen die Masse eines Protons beim Verlassen des HERA Teilchenbeschleunigers bestimmen. Gegeben ist die Eintrittsgeschwindigkeit: 0,99973*c mit der Energie von 40 GeV, die Energie beim Verlassen, 920 GeV, als auch die Ruheenergie von 938,27 MeV/c^2.
Beim Eintritt war es kein Problem, da die Geschwindigkeit ja gegeben war und 1/2 m*v^2 einfach umgeformt werden musste, jedoch fehlen uns. Die gesamte Aufgabestellung sowie all unsere Lösungsansätze sind unten zu sehen:
Das Synchrotron HERA hat einen Umfang von 6,3km. Protonen mit einer Geschwindigkeit von 0,99973 * c werden in wird das Synchrotron injiziert. Sie besitzen dabei eine Energie von 40 GeV. Passiert ein Proton einen der Resonatoren, ihm die Energie von 7,8 keV zugeführt. Die Protonen werden im Synchrotron so auf insgesamt 920 GeV beschleunigt. Vergleichen Sie die Protonenmasse eines ruhenden, eines in das Synchrotron eintretenden und eines Protons, das den Teilchenbeschleuniger verlässt, miteinander. Berechnen Sie zudem, nach wie vielen Umläufen ein Proton die maximale Energie erreicht und schätzen Sie ab, wie lange ein Proton im Teilchenbeschleuniger verweilt.
Ich bedanke mich für jede Hilfe, mein Abi hängt davon ab!
