Mittlerer Gesamtstrom im LHC

LHC-Noob · Gast

Guten Tag liebe Community,

ich habe folgende Aufgabe derzeit vor mir:

Am "Large Hadron Collider" (LHC) werden in einem 27km langen Tunnel etwa 3000 Pakete aus jeweils 100 Milliarden Protonen auf eine kinetische Energie von 7TeV (also fast Lichtgeschwindigkeit) beschleunigt.
a) Wie groß ist der Gesamtstrom im Ring im Mittel?
...
c) Wie groß ist die Abweichung von der Lichtgeschwindigkeit?

Meine Idee:
Der Gesamtstrom müsste sich ja ergeben aus

, wobei

die Ladung bezeichnet. Da ich ja den Gesamtstrom im Mittel errechnen möchte, habe ich mir gedacht ich schaue mir einfach an, wie lange ein einzelnes Teilchen braucht um den Ring einmal zu durchqueren und nehme an, dass in dieser Zeitspanne alle Protonen einen Umlauf gemacht haben.
Dazu bin ich wie folgt vorgegangen:

wobei

die Masse eines Protonen sein soll,

die Protonenanzahl pro Paket und

ist ja die Energie des einzelnen Paketes .
Wenn ich auf diesem Weg c) lösen wollen würde ergibt sich jedoch...

Dieses Ergebnis würde ich jedoch nicht annähernd als richtig empfinden, da hier die

etwa 2590-mal so schnell wäre o.O!!

Daher meine Frage ob mir hier jemand weiterhelfen kann.
Als kleine Anmerkung: Hier soll der Einfachheit halber nicht-relativistisch gerechnet werden.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2903 Wohnort: München

LHC-Noob · Gast

Aha okay.... Danke dafür. Ich habe dass mal durchgerechnet und komme somit bei der Geschwindigkeit auf 0,999933*c. Dass klingt ja gut.
Zur Absicherung dann noch eine Frage:

Beim Aufgabenteil a) bekomme ich etwas im Bereich von 500mA raus. Klingt dieses Ergebnis realistisch? Würde jetzt fast sagen wollen, dass das zu klein ist oder!? Habe zur Berechnung einfach den Ansatz von oben genommen mit der Anmerkung von jh8979 und habe dort meine relativistische Geschwindigkeit genutzt.

MfG
LHC-Noob

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

LHC-Noob · Gast

Ja stimmt, hatte in meiner Rechnung eine Wurzel vergessen.... smile

Danke vielmals Augenzwinkern