Klasse 12 Physik Leistungskurs Massenspektrometer Einheitenbetrachtung Hilfe?

Einen wunderschönen Guten Tag, ich habe zu Montag, dem 21.08.2023 einen Vortrag zum Thema Massenspektrometrie zu erledigen. Ich bin auch echt gut dabei, jedoch bin ich nun auf ein Problem gestoßen. Nachdem ich die Formel zur Berechnung der Masse eines Ions aufgestellt habe, mit dem Ansatz: Lorenzkraft = Zentripetalkraft, welches ich nach der Masse umgestellt habe. Dabei fällt mir die Einheitenbetrachtung echt schwer. Im Internet habe ich nichts Passendes dazu gefunden und Chat GPT ist zu dumm dafür. Ich habe ebenfalls versucht meinen Physiklehrer zu kontaktieren, er hat mir nur Mut zugesprochen und meinte, ich schaffe das schon ;/. Chat GPT hat mir lediglich den Ansatz gegeben, dass das ganze am Ende was mit Watt bzw. dem Impuls zu tun hat. Ich kann es aber absolut nicht nachvollziehen, kann mir dort jemand schnell helfen? Ich habe sämtliche Ansätze schon durchprobiert, aber bislang ohne Erfolg. Ich sitze mittlerweile bestimmt schon 2h nur an der Einheitenbetrachtung, nun wird es langsam mal Zeit mir irgendwie sinnvolle Hilfe zu holen!

Zentripetalkraft = Lorenzkraft

(m*v^2)/r = q*v*B | *r | : v --> v kürzt sich raus

-->

m = (q*r*B) / v

Einheitenbetrachtung: (Ansatz)

[m] = (q*B*r)/v

Was rauskommen muss:

m = kg

q: Ladung des Teilchens in Coulomb (C)

B: Magnetfeldstärke in Tesla (T)

r: Radius der Kreisbahn in Metern (m)

v: Geschwindigkeit der Teilchens in (m/s)

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Bitte nur zielführende Antworten!

Geschwindigkeit, Kraft, Formel, elektrisches Feld, Kreisbewegung
Physik und Verständnis?

Hey,

ich habe bald eine Mathe und Physikprüfung. Bei Mathe bin ich ganz Fit und kann soweit alles und habe auch ein sehr gutes Verständnis dafür.

Bei Physik bin ich jedoch im gegensatz sehr schlecht und verstehe kaum was davon, ich wollte nachfragen ob ihr irgendwelche bestimmten Bücher kennt die man für die unten genannten Themen lesen kann, bzw auch vielleicht Youtuber oder ähnliches die das ganz gut erklären.

Das sind die Themen, die ich können muss:

-Grundlagen der Mechanik (Hookesches Gesetz, Reibung, Masse und Gewichtskraft, Kräftegleichgewicht etc.)

-Kreisbewegungen (Kinematik der gleichförmigen Kreisbewegung eines Massepunktes, Dynaim der gelcihförmigen Kreisbewegung, Bewegung eines Körpers auf kreisförmiger Bahn etc.)

-Elektrische und magnetische Felder (Elektrisches Feld, Feldstärke, Spannung, Kondensator, Columb'sches Gesetz, Ohm'sches Gesetz etc.)

-Bewegung geladener Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern (Glühelektrischer Effekt, Ablenkung von bewegten geladenen Teilchen in homogenen elektrischen Feld etc.)

-Elektromagnetische Induktion (Induktion durch Bewegung eines Leiters, Flächenänderung, Flussdichte... allgemeines Induktionsgesetz etc.)

Hilfe bzw. Vorschläge wären ganz nett, da ich nicht weiß wo ich überhaupt anfangen soll.

MfG,
Tendo

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Erklärung zur Beschleunigung in einer Kreisbewegung?

Gerade habe ich fast alles zu Kreisbewegungen verstanden und bin jetzt dabei, das letzte Rätsel diesbezüglich zu knacken, und zwar die Beschleunigung.

Was ich eigentlich immer dachte, war, dass die Beschleunigung die 2. Ableitung von r ist. Ich meine, der Vektor von v ist ja auch die Ableitung von r.

Dementsprechend dachte ich, dass der Vektor von der Zentripetalbeschleunigung die 2. Ableitung von r ist, weil das von dem Vektorinhalt so passt, aber anscheinend steht davor nicht 2. zeitliche Ableitung von phi, sondern was anderes, deshalb fällt das schon mal weg?

Ist es stattdessen richtig, dass der eine Vektor von a antiparallel zu r ist, und der andere (anti)parallel zu v? Dann würde das, was im Vektor steht, schonmal Sinn machen.

Und das Zeug davor? Wenn die Vektoren einfach nur die (anti)parallele Version von einem anderen Vektor sind, hat das auch nichts mit Ableitung zu tun, oder? Heißt das, das Zeug vor den Beschleunigungsvektoren hat z.B. nichts mit der Kettenregel einer Ableitung zu tun, im Gegendatz zu dem Zeug vor V?

Oder sind die Vektoren doch Ableitungen von irgendwas? Wenn ja, ich dachte, a ist immer 2. Ableitung von r, wieso sind das dann unterschiedliche Vektoren?

Oder geht es bei dem Zeug davor einfach nur darum, wie lang der Vektor ist?

Also bei dem 2. dann w^2r, weil das die Länge eines normalen Beschleunigungsvektors ist, oder?

Und bei dem 1. Teil die Winkelbeschleunigung. In dem Fall hat dann R nichts mit der Beschleunigungsformel zu tun, weil die Winkelbeschleunigung nur d^2phi/dt^2 ist?

Also besteht die Gesamtbeschleunigung aus 2 Teilen, dabei geben die Vektoren die Richtung an und der Teil davor jeweils die Länge?

Oder hat das doch was mit Ableitung von v oder r zu tun?

Entschuldigt die lange Frage, ich hoffe, man konnte sie verstehen.

Und aus Interesse, Wieso ist da nur ein Vektor a aufgezeichnet?

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Karussell Drehimpuls?

Meine Frage:

Hey I am sry dass ich momentan so viele Fragen stelle, aber Übung macht ja bekanntlich den Meister (hoffentlich haha)

Also folgende Aufgabe: ein Karussell auf dem Spielplatz mit dem Trägheitsmoment Ik und Radius R drehe sich ohne Reibung mit der Winkelgeschwindigkeit w. w=20 1/s, Ik=50Kgm^2, R=1,50m

a) Nun lässt ein Kind Sand auf den Rand des Karussels rieseln mit der Rate dm/dt= 50g Berechne die Änderung der Winkelgeschwindigkeit delta W nach einer Minute. Nehme an, dass der Sand Kreissymetrisch am äußeren Rand des Karussells verteilt ist.

b)Das Kind (m=25Kg) springt tangential gegen die Drehung des Karussells mit v=1m/s relativ zum Boden auf den Rand des Karussells. Berechne wieder die Änderung der Winkelgeschwindigkeit. Auch hier gilt w=20 1/s

Meine Ideen:

a) Ich würde hier mit dem Drehimpulserhaltungssatz arbeiten. wobei sich ja das Trägheitsmoment des Karussells ändert, da ja der Sand drauf fließt. Also wäre das Trägheitsmoment mit dem Sand drauf: Ik´=Ik+m*R^2 (m ist nach einer Minute 3Kg ----> 50g*60s)

Ik*w1=Ik´*W2

w2=Ik*w1/Ik´

deltaW= w1-w2

b)Auch hier würde ich wieder mit dem Erhaltungssatz arbeiten

R*m*v= Ik+Ikind*w2

und das wieder umstellen nach w2

stimmt das iwie? oder bin ich mal wieder komplett falsch abgebogen?

aber wie berechne ich das trägheitsmomenr des kindes?

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