20 svar
460 visningar
Sara.alaga._12345 behöver inte mer hjälp
Sara.alaga._12345 158
Postad: 20 dec 2022 17:40

Hastighet

1. En elektron med obetydlig hastighet accelereras av spänningen 150 kV. Vilken hastighet får elektronen?

Men svaret blir för stort .Är det jag gjort rimligt / rätt . Vart kan jag  ha gjort fel om det inte är rätt ?

 

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 20 dec 2022 20:36

Varför tycker du att svaret blir för stort?

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 01:09

Tänkte att 229697639,5 m/s är för mycket m/s och ksk inte är rimligt drf.

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 21 dec 2022 07:42

Hastigheten börjar närma sig ljushastigheten, så man måste räkna med relativistiska modeller. Vilket kapitel håller ni på med? Vad står det i facit?

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 08:19

Kapitlet är relativitet och partikelfysik.Jag har tyvärr ingen facit i denna bok.Men jag tycker att lösningen ser bra ut ,jag använt rätt formler liksom.Mrnar du att de ngt som jag bör ändra i uppgiften ? 

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 21 dec 2022 08:36

Ja, ditt svar är förmodligen fel. Du hade räknat alldeles rätt OM inte hastigheten hade börjat närma sig ljushastigheten, eftersom då fungerar inte den formel för kinetisk energi som du har lärt dig i tidigare kapitel. Vid hastigheter när ljushastigheten kommer massan hos elektronen inte längre att vara konstant. Massan kommer att öka mot oändligheten när hastigheten närmar sig ljushastigheten (så att det skulle krävas oändligt stark kraft för att accelerera partikeln till ljushastigheten, och därmed bli omöjligt. Allt enligt Einstein).

Det är av den anledningen som den här uppgiften ligger i kapitlet om relativitet. Undersök i din bok om det finns en formel för relativistisk  kinetisk energi. Du ska använda den formeln istället för Ek=mv22 som du är van vid.

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 09:01

E = M * C 

Finns dessa två också .

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 09:51

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 09:53

Använder jag mig av denna formel får jag till det såhär .Men vet inte Ek så kan inte sätta in mina värden. 

Gör jag rätt nu ? Hur ska jag göra vidare ? 

Ture 10272 – Livehjälpare
Postad: 21 dec 2022 10:06 Redigerad: 21 dec 2022 10:57

När en elektron accelereras av en spänning U tillförs energin U eV vilket är den kinetiska energin

I ditt fall 150 keV

Edit: Du får samma sak om du använder formeln
W = QU, som visar relationen mellan arbete, laddning och spänningsskillnad

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 21 dec 2022 11:16
Sara.alaga._12345 skrev:

Använder jag mig av denna formel får jag till det såhär .Men vet inte Ek så kan inte sätta in mina värden. 

Gör jag rätt nu ? Hur ska jag göra vidare ? 

Du gör precis likadant som du gjorde i trådstarten när du beräknar vilken kinetisk energi Ek som elektronen får.

Men då du räknar ut elektronens hastighet måste du använda den relativistiska formeln för kinetisk energi. 

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 14:56

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 14:57

Om jag förstår rätt så ska jag skriva att Ek =150 

Och sedan är det bara att lägga in siffrorna för att få fram svaret ? 

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 15:30

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 15:31

Är det rätt så eller hur ska jag göra ,förstår inte riktigt bra om det är så det ska vara ? 

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 21 dec 2022 23:16 Redigerad: 21 dec 2022 23:17

Här har du skrivit allt du behöver. Sätt in de värden som står i uppgiften, och tabellvärden på e, m och c

så får du

Ek=2.4·10-14J v=1.9·108m/s

alltså lite långsammare än ifall man använder den icke-relativistiska modellen för kinetisk energi. 

Om du hade accelererat din elektron med en ännu större spänning så skulle hastigheterna mellan den relativistiska och den icke-relativistiska modellen överenstämma ännu sämre, eftersom det helt enkelt är omöjligt att nå över ljushastigheten med den relativistiska modellen.

Sara.alaga._12345 158
Postad: 21 dec 2022 23:30

Men om jag använder mig av denna formel jag har ju v som är okänd . Hur ska jag komma fram till E

Om v är okänd i denna formel .har ej värdet på den.

 

 

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 22 dec 2022 07:37
Sara.alaga._12345 skrev:

Men om jag använder mig av denna formel jag har ju v som är okänd . Hur ska jag komma fram till E

Om v är okänd i denna formel .har ej värdet på den.

 

 

Du gör precis som du har skrivit. Ek beräknar du med kända uppgifter

Ek=eU=1.6·10-19·150·103=2.4·10-14J

Då har du bara kvar en obekant v, som du sedan kan beräkna. Förstår du nu?

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 08:07

Om jag förstår rätt nu : 

Så jag använder mig av dedär förmeln eU  för att få fram E k .

Sedan kan jag efter detta i och med att jag får fram värdet på Ek  bara lägga in alla mina värden i formeln 

C x ✓ 1-(mc2 / Ek + MC2

Sara.alaga._12345 158
Postad: 22 dec 2022 11:19

Nu förstår jag allt. 

Tack för hjälpen ! 

JohanF 5246 – Moderator
Postad: 23 dec 2022 10:31 Redigerad: 23 dec 2022 10:33
Sara.alaga._12345 skrev:

Om jag förstår rätt nu : 

Så jag använder mig av dedär förmeln eU  för att få fram E k .

Sedan kan jag efter detta i och med att jag får fram värdet på Ek  bara lägga in alla mina värden i formeln 

C x ✓ 1-(mc2 / Ek + MC2

Jag tror du förstår nu. (formeln blir v=c·1-mc2Ek+mc22)

Men du gjorde helt rätt när du reflekterade över den höga hastigheten du först fick. Om man får hastigheter över säg 10% av ljushastigheten så kan man inte längre använda den vanliga formeln för kinetisk energi, utan man måste räkna med den relativistiska modellen. Den relativistiska modellen fungerar vid alla hastigheter men blir onödigt jobbig att använda om det inte behövs.

Svara
Close