KöMaL - Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Sign In
Sign Up
 Magyar
Information
Contest
Journal
Articles

 

Problem P. 4483. (November 2012)

P. 4483. If it was possible to create a vacuum tube along the magnetic equator of the Earth, the protons and electrons in this tube would - theoretically - orbit along circular path, due to the magnetic field of the Earth.

a) Estimate the speed and the direction of their motion.

b) What would the energy of these particles be in eV?

c) Can particle beams having the above calculated energy be created nowadays?

d) How much would the light, which travels along the same ``circle'' due to appropriately placed mirrors, overtake the particles travelling in the tube in one circle?

(5 pont)

Deadline expired on December 10, 2012.


Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldásvázlat. \(\displaystyle a)\) A protonok keletről nyugatra, az elektronok nyugatról kelet felé kellene mozogjanak. A részecskék sebessége mindkét esetben majdnem pontosan a fény sebessége kellene legyen.

\(\displaystyle b)\) Mindkét nyalábban a részecskék energiája  (a mágneses indukció \(\displaystyle 30~\mu\)T értékével számolva) kb. 60 GeV kellene legyen.

\(\displaystyle c)\) Ezt az energiát legnagyobb elektrongyorsító (LEP) éppen elérte, a legnagyobb protongyorsító (LHC) pedig bőségesen túlszárnyalja.

\(\displaystyle d)\) A fény a protonokat kb. 5 km-rel, az elektronokat azonban csak  1 mm-rel előzné meg.


Statistics:

22 students sent a solution.
5 points:Antalicz Balázs, Janzer Barnabás, Jenei Márk, Juhász Péter, Seress Dániel, Szabó 928 Attila, Sztilkovics Milán, Vajda Balázs.
4 points:Czipó Bence, Dinev Georgi, Trócsányi Péter.
3 points:7 students.
2 points:2 students.
1 point:2 students.

Our web pages are supported by:   Ericsson   Cognex   Emberi Erőforrás Támogatáskezelő   Emberi Erőforrások Minisztériuma   Nemzeti Tehetség Program    
MTA Energiatudományi Kutatóközpont   MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont     Nemzeti
Kulturális Alap   ELTE   Morgan Stanley