[Physik] Elektronenmasse mit dem Fadenstrahlrohr bestimmen?

Einen wunderschönen guten Abend,

vorab: Ich habe nur eine ganz kleine Frage und erkläre vorab, was ich bereits alles verstanden habe.

Ich habe noch ein kleines Verständnisproblem bei der Bestimmung der Elektronenmasse (me) mit dem Fadenstrahlrohr. Hierfür befinden sich im Anhang die Bilder meines Aufschriebs. Vorab befindet sich hier im Folgenden, was ich bereits verstehe, sowie mein kleines Verständnisproblem (fett gedruckt), zu dem ich Hilfe benötige.

  1. Gegeben sind ja folgende Werte: Ub (Beschleunigungsspannung), Is (Spulenstrom) und r (Radius der Kreisbahn).
  2. Gesucht ist die Masse eines Elektrons (me)
  3. Im Fadenstrahlrohr, gilt ja, dass die Fl (Lorentzkraft) gleich die Fzp (Zentripetalkraft) ist.
  4. Also setzen wir Fl (Lorentzkraft) mit der Fzp (Zentripetalkraft) gleich und lösen nach me (Elektronenmasse) auf.
  5. Wir haben nun aber nicht „B“ und „v“ („Problem: B und v können wir nicht direkt ablesen“)
  6. Wir setzen Epot (potentielle Energie) gleich mit Ekin (kinetische Energie) und lösen nach v auf und kommen auf die Formel, welche sich ganz oben im 2. Bild (doppelt unterstrichen) befindet.
  7. Diese Formel für v = … setzen wir nun in die zuvor hergeleitete Formel me = … ein.
  8. Nun fehlt und noch B = …
  9. Woher weiß ich nun, dass B = Is * 7,21 * 10^(-4) T/A ist? Ich wundere mich nur, da dieser Aufschrieb aus dem Unterricht ist und ich nicht weiß, ob nun der Wert für „B“ hier gegeben ist oder ob man den auswendig wissen muss / berechnen muss,…? Denn hierfür habe ich keine ausgedruckte Aufgabenstellung sondern nur diesen Mitschrieb.
  10. Was sagt ihr, muss hier das B in einer möglichen Aufgabe gegeben sein oder muss man selbst auf den Wert für B kommen?
  11. Denn bei meinem 5. Punkt hier habe ich als Zitat ja genannt: „Problem: B und v können wir nicht direkt ablesen“. Das hat mein Lehrer so genau hingeschrieben. Und wenn man „B“ nicht direkt ablesen kann, woher hat mein Lehrer dann den Wert für „B“: B = Is * 7,21 * 10^(-4) T/A ? Das ergibt für mich überhaupt keinen Sinn.

Bis auf dieses kleine Verständnisproblem verstehe ich diese Aufgabe.

Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

Bild zum Beitrag
Geschwindigkeit, Beschleunigung, Formel, Mechanik, Physiker, Lorentzkraft, radius, Zentripetalkraft
Gravitiaon Aufgabe physik?

Hey ich komme bei folgender Aufgabe nicht weiter

Meine Frage:

Diese Aufgabe verstehe ich absolut nicht und scheitert schon daran, dass ich nicht genau verstehe , was die Ausgangssituation ist

Durch einen Tunnel diametral durch die Erdkugel wird eine Testmasse m von der Erdoberfläche

aus fallen gelassen (ohne Reibung). Die Erde sei kugelförmig mit einem Radius

RE = 6370 km und einer homogenen Dichte von ? = 5.5g/cm3 . Man kann zeigen, dass

die Gravitationskraft zwischen der Testmasse und der Erde bei einem Radius r < RE

Äquivalent ist zu der Kraft zwischen zwei punktförmigen Massen, wobei für die Erde nur

der Massenanteil eingesetzt werden muss, der sich n¨aher am Erdmittelpunkt befindet als

die Testmasse bei r. Eine Kugelschale mit rk > r trägt also nicht zur Gravitationskraft

in ihrem Inneren bei.

a) Für die Kraft auf die Testmasse im Abstand r vom Erdmittelpunkt findet man

F(r) = gamma*4/3??mr. Berechnen Sie dieses Kraftgesetz zunächst aus dem Gravitationsgesetz.

b) Wie lange benötigt die Testmasse auf ihrer Reise durch die Erde?

c) Vergleichen Sie diese Zeit mit der Umlaufzeit eines Satelliten, der die Erde nahe der

Oberfläche umkreist.

d) Zusatzaufgabe (1P): Zeigen Sie, dass die Reisezeit durch die Erde für einen Tunnel entlang einer beliebigen Sekante durch die Erdkugel immer gleich dem Ergebnis aus Teil b) ist.

Die a habe ich momentan gerafft, aber die b! Verstehe ich nicht ganz, kann ich da einfach die Formel des freien Falls benutzen also s= 0,5*g*t^2 wobei s ja der Durchmesser als 2 mal r ist?

Erde, Volumen, Dichte, Mechanik, Physik, Physikstudium, radius

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