Fisica, accelleratore di protoni

[tisimo701]

Ciao a tutti,
Ho trovato un esercizio di fisica all'esame che non riesco a capire tutt'ora, me lo richiederà all'orale quindi speravo mi poteste dare una mano.
Testo:
Uno studente deve progettare un piccolo acceleratore di protoni (massa protone) con energia cinetica pari a x joule. Sapendo che l'accelleratore deve essere lungo 15m e che alla fine c'è un rilevatore dove collidono 10 elevato alla 9 protoni al secondo calcola:
1) la potenza media
2) la forza (considerandola costante) che deve essere applicata ad ogni protone
3) la velocità finale prima che il protone collida con il rilevatore

Non so come approcciarmi, l'energia cinetica che mi dà è quella che ha un protone appena partito? Da quella ci posso ricavare la velocità iniziale ma come faccio a sapere come varia la velocità sapendo solo che urtano 10 alla 9 protoni al secondo?
C'è una forza costante, è moto uniformemente accellerato? Se si come faccio a capire che accellerazione ha il protone? Grazie in anticipo se mi aiuterete a risolverlo!

[Sk_Anonymous]

Non so francamente io credo manchino un po' di informazioni in questo esercizio, a meno che il prof non le dia per scontato. Nel senso che magari avete fatto bene solo gli acceleratori lineari e quindi parliamo di quella situazione e vi ha detto dei valori medi di potenziale applicato a metro ( se non ricordo male 100 kV/m è un valore ragionevole) . Senza informazioni di questo tipo non sarei in grado di tirare fuori niente perché non so quanta energia sto imprimendo ai protoni. Inoltre in genere se mi chiedessero di progettare un acceleratore di protoni per energie di tot J io lo interpreterei come energia finale non iniziale, visto che poi è l'energia finale quella importante che voglio avere. Però ti dico messo così, con queste poche informazioni non saprei che dirti, a parte ricavare le formule tipiche per la potenza di un acceleratore lineare o la forza che il campo elettrico impone alle cariche per accelerarle. Ma senza valori dati non arriveremmo ad un risultato e credo che il prof lo voglia, visto che qualche numero te lo da. Poi magari c'è un modo di procedere che non conosco.

PS: se l'energia cinetica è effettivamente quella finale, posto che partano da fermi i protoni, qualcosa si può certamente dire.

[Shackle]

Ciao. Qualche giorno fa , parlando di strutture acceleratrici , ho riportato questo esempio :

viewtopic.php?f=19&t=190805&p=8364483&hilit=tubo+a+raggi+catodici#p8364483

che coinvolge formule di meccanica relativistica . Il dato di Nikikinki : 100kV/m , è uguale al mio. quello che conta è la variazione di energia cinetica dei protoni. Per piccole velocità , è sufficiente la sola formula classica della variazione di $K$
Quel dato : $ 10^9 p/s$ va considerato come una sorta di "portata" . Moltiplicando la variazione di energia cinetica di un protone per il numero di protoni al secondo ottieni una potenza = energia/tempo.

Acceleratore, con una sola "l" .