Valutare l'intensità del campo magnetico di un protone in un orbita circolare

refranco
salve avrei bisogno del vostro aiuto con questo esercizio di fisica.

Un protone completa un'orbita circolare di
[math]6.56 \mu s[/math]
all'interno di una regione in cui è presente un campo magnetico.
Si valuti l'intensità del campo magnetico.
(si rammenti che la massa del protone vale circa
[math]1.672\times 10^{-27}kg[/math]
)


se mi potete aiutare svolgerlo.
grazie.

Risposte
mc2
Il problema e` indeterminato.

Occorre qualche informazione in piu` per poterlo risolvere, ad es. la velocita` del protone.

refranco
Allora il testo che ho scritto è corretto.
il prof. ci ha detto di considerare l'accelerazione centripeta e considerare l'azione della forza di Lorentz.

Però non ho capito come risolvere.
se mi puoi aiutare.
grazie.

mc2
Non si puo` risolvere, perche` manca la velocita`.

Forza di Lorentz:
[math]F=qvB[/math]


Forza centripeta:
[math]F=\frac{mv^2}{R}[/math]


[math]B=\frac{mv}{qR}[/math]

refranco
Guarda non saprei proprio.
Il libro riporta come formula finale

[math]B=\frac{2 \pi m}{q\Delta t} [/math]

con
[math]\Delta t [/math]
il tempo che il protone impiega per un'orbita.


Spero che ora mi puoi aiutare.
Neltesto non mi fa riferimento al valore della velocità.

Fammi sapere.
Grazie.

mc2
velocita`=spazio / tempo

spazio = 2 pigreco * R (circonferenza)

Sostituisci nella formula che ho scritto ieri.

Ora ho capito il problema: la formulazione del testo mi aveva tratto in inganno.

"Un protone completa un'orbita circolare di 6.56μs" mi sembrava che il dato si riferisse al raggio dell'orbita (d'accordo che le unita` erano microsecondi, ma e` facile sbagliare e scrivere s al posto di m).

Avrebbe dovuto dire "Un protone completa un'orbita circolare in 6.56μs"

Comunque ora e` risolto.

refranco
allora abbiamo che, la velocità è uguale a:

[math]v=\frac{2\pi R}{\Delta t}[/math]


dove
[math]\Delta t[/math]
il tempo che il protone impiega per un'orbita.

Pertanto l'intensità del campo magnetico vale:

[math]B=\frac{mv}{qR}[/math]


[math]B=\frac{2\pi Rm}{\Delta t}\cdot \frac{1}{qR}=\frac{2 \pi m}{q\Delta t}[/math]


Sostituendo i valori forniti dal problema, si ottienene

[math]B=\frac{2\cdot 3,14\cdot 1,67\times 10^{-27}}{1,6\times 10^{-19}\cdot 6,56\times 10^{-6}}=10^{-2}T\approx 10mT[/math]


è giusto?
fammi sapere grazie.

mc2
Giusto

refranco
grazie mille

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