Física 5.02 El Ciclotrón de Ernest Lawrence. Acelerador de partículas mediante fuerza magnética.

En este vídeo explicamos el Ciclotrón: qué es, en qué consiste y cómo funciona. Calculamos, mediante la Segunda Ley de Newton, el radio de giro de las partículas dentro del Ciclotrón. Encontramos entonces que la máxima velocidad que pueden adquirir está limitada por el tamaño R del ciclotrón. Con esta velocidad máxima obtenemos al energía cinética máxima que se puede alcanzar. Obtenemos también la frecuencia ciclotrónica; esto es, la frecuencia con la debe alternarse la polaridad en la zona entre las “Ds” para que las partículas que ingresan en ella aumenten su velocidad constantemente. Finalmente comentamos algunas características del primer ciclotrón de Ernest Lawrence y del gran acelerador LHC (Large Hadron Collider) del CERN.
-Pregunta fácil: Busca la masa y la carga del protón. Calcula el campo magnético que necesitaría un ciclotrón de 1 m de radio para que los protones puedan acelerar en él hasta alcanzar el 10% de la velocidad de la luz.
-Pregunta difícil: Calcula la energía que alcanzaban los protones acelerados en el ciclotrón de Ernest Lawrence si tenía imanes que le proporcionaban B=0,1 T. Calcula su frecuencia ciclotrónica.