Icon up Overzicht

Exaktueel: Detector CERN ziet eerste botsingsdeeltjes

Onderwerp: Atoomfysica, Kern- & Deeltjesprocessen (vwo), Kernfysica, Quantumwereld, Relativiteitstheorie (vwo)

vwo, Moderne Fysica, gevorderd, 20 min

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel.Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde onderwijs op de middelbare school.

Opgave

Bron: CERN © Alle rechten voorbehouden.

 

Bron: Volkskrant 2 september 2008 © Alle rechten voorbehouden.

Vragen en opdrachten

a) De genoemde ondergrondse tunnel is cirkelvorming. Bereken de straal van de cirkelvormige ring waar de protonen met hoge snelheid doorheen schieten.

b) Om de protonen een cirkelvormige baan te laten doorlopen worden ze opgesloten in een magnetisch veld. Leg met behulp van een tekening uit welke krachten daarbij een belangrijke rol spelen.

c) De magneten die om de ring zijn aangebracht worden gekoeld tot -€“271 °C. Waarom doet men dat?

d) Bereken de energie van de protonen (7 TeV) in joule.

e) Bereken de kinetische energie van een mug met een massa van 0,2 gram die met een snelheid van 0,1 m/s vliegt in joule.

f) Vergelijk de waarden met elkaar. Wat valt je op?

g) Waarom is 7 TeV toch erg veel energie voor een proton?

h) Bereken hoeveel maal de rustmassa een proton heeft als het met een snelheid die gelijk is aan de lichtsnelheid zijn rondjes draait.

Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.

Kijk voor meer informatie over de LHC hier en ook hier.