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LHC/cern Energieumsatz berechnen
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Patte2k
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Anmeldungsdatum: 02.12.2007
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 13 Feb 2009 - 17:18:31    Titel: LHC/cern Energieumsatz berechnen

Ahoi Leutz!
Ich studier' zwar Biologie, aber habe einen seltsamen fetisch für Physik Smile Das Problem ist, dass ich halt nicht so gut Physik kann Very Happy

Ich wollte gerne mal berrechnen, wieviel Energie man brauch, um 1 g Masse auf 99,9999991% Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.
Ich habe folgende Daten vom LHC gefunden:
Energieverbrauch: 14 TeV
1 paket protonen: 115 milliarden
Paketzahl: 2800

Daraus habe ich jetzt mal geschlussfolgert, dass:

115milliarden * 2800 = 4,2 * 10^14 Teilchen
(4,2 * 10^14) / (6,022 * 10^23) = 7 * 10^-10 mol
14 TeV * (1,602 * 10^-19 J) = 2,24 * 10^-6 J

das würde dann 3215,75 J / mol ergeben, da es sich hier um Protonen handelt also gleich 1g.

Das ist natürlich viel zu wenig, ich habe sicher irgendwelche Sachen falsch verwendet, oder? Ich vermute die 14 TeV

wie bekomme ich die Energie heraus, mit E = mc² ?
emanuelR
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Anmeldungsdatum: 04.09.2005
Beiträge: 125

BeitragVerfasst am: 13 Feb 2009 - 19:10:34    Titel:

Mit E=mc^2 lässt sicht die Energie einer Masse berechnen, hier unbrauchbar. (Masse = Energie)

Bei so hohen Geschwindigkeiten macht sich ein relativistischer Effekt bemerkbar, nämlich die Massenzunahme. Deshalb ist es nicht möglich ein Körper der Masse >0 auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, da seine Masse ins Unendliche ansteigen würde.

Hier die Formel um die Energie eines Teilchens bei hohen Geschwindigkeiten zu berechnen:

E=m*c^2/(1-v^2/c^2)^(1/2)

siehe v=c würde division durch Null bedeuten, also unendlich!

14 TeV entspricht 2.24304705 × 10-6 joules, dies ist zwar sehr wenig (= eine Fliege zerklatschen), aber auf sehr kleinen Dimension. Die frei werdende Energie ist sehr gering.

Gruss
Emanuel
Jens Blume
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Anmeldungsdatum: 14.02.2009
Beiträge: 496

BeitragVerfasst am: 15 Feb 2009 - 19:15:49    Titel:

Um 1g auf 0,999999991 c zu beschleunigen, werden 6,7E17 Ws = 4,18E36 eV benötigt.

Rechnung
1E-3·c0^2/sqrt (1-(0,999999991)^2) = 6,70E17
1E-3·c0^2/sqrt (1-(0,999999991)^2)/e = 4,18E36
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