Hallo liebe Wer-Weiss-Was’ler!
Ich denke schon seit ein paar Tagen über eine Physikaufgabe nach, und bin glaube ich relativ nah an einer Lösung mir fehlt nur noch ein Zusammenhang.
Also:
Ein Elektron wird mit 1600 V beschleunigt! Wie schnell ist das Elektron?
Gibt es einen Zusammenhang zwischen Volt und Energie?
Dann könnet ich E= 1/2 m v² anwenden?
Freue mich auf eure Antworten…
die Trüffelsau
Hi trüffelsau
Ein Elektron wird mit 1600 V beschleunigt! Wie schnell ist das
Elektron?
Also, schau ma mal:
Gibt es einen Zusammenhang zwischen Volt und Energie?
Klar, ein Elektronenvolt (eV) ist die Energie, die ein Teilchen mit einer Elementarladung e (und bel. Masse) beim Durchlaufen einer Spannungsdifferenz von 1 V im Vakuum erhält: 1 eV = 1,6e-19 C * 1 V = 1,6e-19 J.
Du kannst also rechnen: E = 1/2 mv² = eU und v = sqrt(2eU/m). In Deinem Fall erhält man 7,9% der Lichtgeschwindigkeit.
Diese Formal behält in etwa ihre Gültigkeit nur für v relativistische Massenzunahme
Dies kannst Du nach v auflösen und erhältst schließlich
v = c * sqrt(1 - E0²/E²)
E0 = m0 * c² = 8e-14 J = 511 keV ist dabei die Ruheenenergie des Elektrons und E = E0 + eU die Energie nach der Beschleunigung. Wenn Du alles in eV rechnest, ergibt sich:
v = c * sqrt(1 - 511²/(511 + U)²)
Mit U = 1600 V erhältst Du v = 7,9 c (hier stimmt also die einfache Formel von oben), mit U = 1 MV kommt man auf v = 0.94 c.
Gruß
Sculpture
Gibt es einen Zusammenhang zwischen Volt und Energie?
Zwischen Spannung und Energie? Zwischen Volt und Joule? Ja! Der ist so einfach, den findest Du selbst! Sagt Dir die Einheit Elektronenvolt etwas?
Dann könnet ich E= 1/2 m v² anwenden?
Wenn’s dazu nicht zu schnell wird, schon. Da müßtest Du mal bei Einstein nachfragen…
Nix für ungut…
Marcus
Hallo trueffelsau
Ein Elektronenvolt (eV) ist eine Energieeinheit, die die kinetische Energie eines Elektrons angibt, die es nach Durchlaufen einer Spannung von 1 Volt hat. In Deinem Falle also 1600 eV. Für die Umrechnung eV nach Joule musste mal in ner Tabelle nachschlagen (habe grade keine zur Hand).
E=1/2mv^2 ist wahrscheinlich nicht anwndbar, da Du dann eine Geschwindigkeit >c (Lichtgeschwindigkeit) erhältst. Da musst du die relativistische Gleichung
E=m0 * wurzel(1-v^2/c^2)
verwenden.
Gruss
Tommy
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Ups, die aktive Hausaufgabenhilfe hatte schon zugeschlagen. Na ja, freu Dich… 
Vielen Dank für eure Antworten!
Es war übrigens keine Hausaufgabe.
Ihr habt mir sehr weitergeholfen und ich habe wieder was dazu gelernt!
Also, nochmal DANKE!!!