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Ich habe nicht unbedingt das Gefhl, dass du viel Vorarbeit geleistet hast, sonst wrdest du die Frage 2. nicht mit auffhren*.
Aus diesem Grund gebe ich dir nur eine Hilfestellung, die dir zum Selbst(!)-Berechnen aber hilfreich sein sollte.
zu 1.: Hier ist die kinetische Energie eines H-Atoms gesucht**.
Die klassische Formel E_kin = 1/2 m v darf hier nicht verwendet werden, weil wir es mit einer relativistischen Geschwindigkeit zu tun haben. Daher muss die relativistische Formel fr die kinetische Energie herhalten. Eigentlich solltest du diese Formel parat haben oder in Formelsammlung / Mitschrieb / Physikbuch finden; falls nicht, kuckst du hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Kinetische_Energie#Kinetische_Energie_in_der_relativistischen_Mechanik
Ergebnis (zur berprfung deiner Rechnung): ca. 145,26 MeV
zu 2.: s. Aufgabe 1; Ergebnis: ca. 145,26 GeV
zu 3.: Schauen, ob die Grenzenergie fr den Fusionsprozess bei ber 290,5 MeV liegt, wenn ja, dann bleibts dunkel, wenn nein, dann geht die Post ab. Ich gehe stark davon aus, dass ihr den Wert irgendwo stehen habt, sonst wrde die Frage nicht gestellt. Hab keine Lust danach zu googeln, das kannst du auch.
zu 4.: Hier hab ich die Formel spontan nicht zur Hand. Sorry.
Gru,
Zac
* Wenn du 1. ausgerechnet hast, ist 2. ja wohl ein schlechter Witz.
** Ich gehe davon aus, dass das Atom vorher in Ruhe war.
Nachtrag:
Nein, ich halte dich nicht fr einen Physikstudenten; jemand, der sich fr ein Physikstudium entscheidet, wrde eine solche Frage bestimmt nicht hier in Clever stellen! ;-)
Du bist offensichtlich ein Schler, der es bis in die Oberstufe geschafft hat und sich gezwungenermaen mit der Physik herumschlagen muss, die auf dem Lehrplan steht. Wahrscheinlich ist es entweder noch zu frh, Physik abzuwhlen, oder diese Mglichkeit gibt es nicht fr dich...
Egal, ich sehe zwei wahrscheinliche Szenarien:
1. Du bist zu faul, deine Physikaufgaben zu erledigen und suchst hier einen Dummen, der das fr dich tut.
- Fr diesen Job bin ich heute nicht zu haben.
2. Du bemhst dich, es fehlen dir aber die ntigen Ideen bzw. Kenntnisse.
- Ich bin ja normalerweise gerne bereit, von diesem Fall auszugehen, sehe aber hier wenig Bemhungen deinerseits. Du postest hier alle 4 Teilaufgaben, ohne anzugeben, was du schon selbst zur Lsung getan hast. Es drngt sich die Vermutung auf, dass die Antwort darauf "nichts" lautet. Ich heute gewillt, dir deine Hausaufgabe abzunehmen, aber mchte dir gerne eine Hilfestellung geben. Daher habe ich dir Tipps gegeben, wie die Aufgaben zu lsen sind. Diese hast du leider vllig ignoriert. Falls dir die ntigen Grundlagen fehlen, mit meinen Hinweisen etwas anzufangen, gebe ich dir den dringenden Rat, an diesen Grundlagen zu arbeiten, z.B. indem du dir eine(n) Nachhilfelehrer(in) nimmst. Eine Antwort von hier abzuschreiben, bringt dir wenig.
Ich versuche, dich dazu zu animieren, die Aufgaben SELBST zu lsen.
Und damit du die Lsung berprfen kannst, habe ich sie dir im Fall 1 und 2 angegeben. Falls du die Energie in J berechnest, musst du diese zur berprfung umrechnen, einfach in Wikipedia unter "Elektronenvolt" nachschlagen: http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenvolt
Wenn dir das zu viel Mhe ist, dann viel Erfolg beim Weitersuchen - vielleicht findet sich ja doch noch ein Dummer, der dir deine Arbeit abnimmt.
Zu deiner nun vllig anderen Frage 2 ("schlecht gestellt" ist leicht bertrieben), gebe ich dir den Hinweis, dir die Grenordnung der berechneten Energie anzuschauen und zu berlegen, wieviel Energie ein Teilchenbeschleuniger wohl bentigt, um diesen einfach nur betriebsbereit zu halten. Das sollte dir eine Vorstellung darber geben, wie sehr eine Vertausendfachung ins Gewicht fllt.
@ picus48:
Wie du richtig vermutest, werden ungeladene Atome mit dem Golfschlger beschleunigt! ;-)
Im Ernst, du sprichst einen sehr guten Punkt an, der mit bei der ganzen Rechnerei ganz entgangen ist (peinlich, peinlich). Ohne Ladung ist an Beschleunigung nicht zu denken. (Man kann durchaus ungeladene Teilchen mit relativistischen Geschwindigkeiten "herstellen", allerdings eher unkontrolliert, z.B. Neutrinos als Produkte von Zerfallsprozessen. Aber das ist hier nicht natrlich nicht gemeint.)
Man msste daher korrekterweise mit der Protonenmasse rechnen - es sei denn, es handelt sich um Deuterium- oder Tritiumkerne, was aus dem Text aber nicht hervorgeht.
Ich bekomme einen leicht abweichenden Wert heraus, aber das sind bestimmt Rundungseffekte.
PS: Trotz Dreisatz und Valenzelektronen wrde es mir nie im Leben einfallen, dich als Dummie zu bezeichnen! Als bekennender picus-Fan ziehe ich regelmig meinen Hut vor dir; sobald ich eine Antwort von dir sehe, kann ich mich auf eine kompetente Aussage verlassen.
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