Stehe leider ziemlich auf dem Schlauch und brauche Hilfe!

  • In einem Flugzeit-Massenspektrometer wirkt auf ein Teilchen der Masse m = 2 × 10 −26
    kg zunächst entlang einer Strecke s 1 = 10 cm eine Kraft F = 1, 6 × 10 −14 N.

    a) Wie lange braucht das sich anfangs in Ruhe befindliche Teilchen zum Durchfliegen
    der Beschleunigungsstrecke s 1 .

    b) Welche Geschwindigkeit hat das Teilchen am Ende der Beschleunigungsstrecke?

    c) Wie lange braucht das Teilchen zum Durchfliegen eines sich anschließenden Raums
    der Länge s 2 = 1 m in dem keine Kraft wirkt?

    d) Wie lange würde ein Teilchen mit der doppelten Masse zum Durchfliegen der Ge-
    samtstrecke s = s 1 + s 2 brauchen?

  • a) F = m * a --> a = F/m = 8 * 1011 m/s²
    s = 0,5 * a * t² --> t = [TEX]\sqrt{\frac{2s}{a}}[/TEX] = 5 * 10-5 s
    b) v = a * t = 4 * 105 m/s
    Da das weit unter Lichtgeschwindigkeit ist, darf man klassisch rechnen und muss nicht relativistisch rechnen (Glück gehabt!).
    c) s = v * t ->t = s/v = 2,5 * 10-6 s
    d) Das Ganze nochmal mit m = 4 * 10-26 kg