núm 8 
Tardor del 2011
Societat Catalana de Física

Inici

Sumari      7/8 


Problemes d'aquí i d'allà
Tavi Casellas i Xavier Jaén
L'objectiu d'aquesta secció és proposar i resoldre problemes que siguin estimulants i atractius per a l'alumnat (i per a nosaltres) i que fomentin el seu interès per la física. Voldríem que el professorat s'animés a col·laborar-hi, que ens enviés propostes a l'adreça de correu electrònic xavier.jaen@upc.edu i que engresqués l'alumnat a participar-hi. En cada número hi haurà una proposta i se'n publicarà la millor solució o la més original.

La solució del problema del número anterior la trobareu, juntament  amb l'enunciat, seguint l'enllaç: Cotxe pujant per un trampolí

El sincrotró ALBA

L’editorial del número 6 d’aquesta revista es feia ressò de la posada en funcionament del sincrotró ALBA. En aquest número us proposem un problema inspirat en aquest sincrotró.

 

Enunciat


El sincrotró ALBA (http://www.gencat.cat/especial/sincrotroalba/cat/com.htm) és un laboratori, situat a Cerdanyola del Vallès, que proporciona llum de sincrotró (raigs X de gran potència) a investigadors de diferents camps de la ciència.
En essència, el sincrotró és un tub buit (quasi) circular on s'acceleren electrons fins a velocitats properes a la de la llum. Quan aquests electrons canvien de direcció, a causa del moviment circular, una part de la seva energia es converteix en raigs X.
Al sincrotró ALBA, els electrons s'acceleren fins a una energia de.

Si la massa d'un electró en repòs és equivalent a.

a) Expressa aquesta massa en kg
b) Calcula a quina velocitat han d'anar els electrons perquè la seva energia sigui de
c) Quina és la massa d'un electró en aquestes condicions?
d) La intensitat del feix d'electrons és de 140 mA. Això a quants electrons per segon equival?
e) Per tant, quina és la potència del feix si cada electró té una energia de ? Expressa el resultat en W

Dades: càrrega de l'electró:. Equivalència d'unitats

 




Solució

Per fer aquest problema cal pendre un valor de la velocitat de la llum prou acurat:

a) Expressa aquesta massa en kg.


b) Calcula a quina velocitat han d'anar els electrons perquè la seva energia sigui de .

c) Quina és la massa d'un electró en aquestes condicions?

La massa relativista o massa aparentés defineix com

(el símbol es reserva per la massa en repòs).

Substituint dades


d) La intensitat del feix d'electrons és de 140 mA. Això a quants electrons per segon equival?

Si és el nombre d'electrons que circulen en l'interval i prescindinm del signe de la càrrega de l'electró:


e) Per tant, quina és la potència del feix si cada electró té una energia de ? Expressa el resultat en W (watt)

Dades: càrrega de l'electró:. Equivalència d'unitats:

 




Sumari  7/8 

Inici

ISSN: 1988-7930    Adreça a la xarxa: www.RRFisica.cat    Adreça electrònica: redaccio@rrfisica.cat  difusio@rrfisica.cat
Comitè de redacció : Josep Ametlla, Octavi Casellas, Xavier Jaén, Gemma Montanyà, Cristina Periago, Octavi Plana, Jaume Pont i Ramon Sala.
Treballem conjuntament : Societat Catalana de Física, Associació de Professores i Professors de Física i Química de Catalunya,XTEC, Universitat Politècnica de Catalunya, Universitat de Barcelona

     
Programació web:
Xavier Jaén i Daniel Zaragoza.

Correcció lingüística:
Serveis Linguïstics de la Universitat Politècnica de Catalunya.
Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons
Creative Commons License

Recursos de Física col·labora amb la baldufa i també amb ciències Revista del Professorat de Ciències de Primària i Secundària (Edita: CRECIM-UAB)