Esercizio 22 -

Ripeti il problema precedente per una particella alfa, che poi è un nucleo di atomo di elio costituito da due protoni e da due neutroni.

Raggio del percorso circolare:

$R = 0{,}4 \, \text{m}$

Frequenza angolare del potenziale alternato:

$\omega = 10^7 \, \text{rad/s}$

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$m = 6{,}64 \cdot 10^{-27} \, \text{kg}$ (massa della particella alfa)
$q = 3{,}2 \cdot 10^{-19} \, \text{C}$ (carica della particella alfa: 2 protoni)

$\omega = \frac{qB}{m} \quad \Rightarrow \quad B = \frac{m \omega}{q}$

$B = \frac{6{,}64 \cdot 10^{-27} \cdot 10^7}{3{,}2 \cdot 10^{-19}} = 0{,}2075 \, \text{T}$

Risultato: $\boxed{B = 0{,}2075 \, \text{T}}$

$v = \omega R = 10^7 \cdot 0{,}4 = 4{,}0 \cdot 10^6 \, \text{m/s}$

Risultato: $\boxed{v = 4{,}0 \cdot 10^6 \, \text{m/s}}$

$E_c = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \cdot 6{,}64 \cdot 10^{-27} \cdot (4{,}0 \cdot 10^6)^2$

$E_c = 5{,}31 \cdot 10^{-14} \, \text{J}$

Risultato: $\boxed{E_c = 5{,}31 \cdot 10^{-14} \, \text{J}}$

Esercizio 22