Veja como calcular o raio do semicírculo em um ciclotron para um Deuteron com os parâmetros dados:

1. Entenda os conceitos:

* ciclotron: Um ciclotron é um dispositivo que acelera partículas carregadas usando um campo magnético. As partículas se movem em um caminho em espiral devido à força magnética.
* Deuteron: Um Deuteron é o núcleo de um átomo de deutério, consistindo de um próton e um nêutron.
* energia cinética: A energia obtida pelo Deuteron é sua energia cinética (KE).

2. Equações relevantes:

* energia cinética: Ke =(1/2) mv²
* Força magnética em uma partícula carregada: F =qvb
* Força centrípeta: F =mv²/r

3. Etapas para calcular o raio:

* converter energia em joules: 15 meV =15 × 10⁻³ eV =15 × 10⁻³ × 1,602 × 10⁻vio J j
* Encontre a velocidade de Deuteron:
* Ke =(1/2) mv²
* v =√ (2ke / m) =√ (2 × 15 × 10⁻³ × 1,602 × 10⁻vio J / 3,34 × 10⁻²⁷ kg)
* equivaler à força magnética à força centrípeta: A força magnética no Deuteron o mantém em movimento em um caminho circular, que é a força centrípeta.
* qvb =mv²/r
* Resolva o raio:
* r =mv / (qb) =(3,34 × 10⁻²⁷ kg × √ (2 × 15 × 10⁻³ × 1,602 × 10⁻vio J / 3,34 × 10⁻²⁷ kg)) / (1,602 × 10⁻⁻ C × 1,5 t)

4. Cálculo:

Depois de conectar os valores e executar o cálculo, você descobrirá que o raio (r) do semicírculo é aproximadamente:

r ≈ 0,012 metros ou 1,2 centímetros

Notas importantes:

* A carga de um Deuteron (q) é a mesma que a carga de um próton:1,602 × 10⁻vio coulombs.
* Certifique -se de usar unidades consistentes durante todo o cálculo.
* Este cálculo assume que o Deuteron está se movendo a uma velocidade constante em um caminho circular.

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