VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

Ljudets fart i luft vid 18 ˚C är 342,1 m/s. Utgå från att förhållandet mellan
ljudfarten i luft och medelhastigheten för luftens molekyler är konstant inom
det aktuella temperaturintervallet och att molekylernas medelenergi ges av
3
2 kT där k är Boltzmanns konstant och T den absoluta temperaturen.
3. With a mass spectrometer you want to separate ionized hydrogen
molecules (H2 + ) and deuterium ions (D + ) such that there is, at the detector, a
separation ∆x = 0,50 mm. The ions pass a velocity filter with crossed
electric and magnetic fields, see figure below. The distance between the two
plates in the velocity filter is 2,0 mm och and the voltage between the plates
is 100 V. You use the same magnetic flux density B both in the velocity
filter and for the circular deviation. Compute this magnetic flux density
which may be assumed to be homogenous.
The mass of the hydrogen molecule ion is 2,01629 u.
The mass of the deuterium ion is 2,01474 u.
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
∆x
x x x x x
+
+ x
-
- x
x x x x x
+
+
x
-
-
x
4. Vissa enkla observationer gällande människokroppens reaktion på
föremål med hög temperatur kan verka paradoxala. Om man till exempel
stoppar in handen i en vanlig ugn som har temperaturen 200 ˚C så märks det
knappast. Stoppar man däremot ner handen i vatten som håller 80 ˚C så
bränner man sig. En liknande paradox uppträder när man badar bastu. Sätter
man sig på en bräda känns den kanske varm men det går ändå bra att sitta på
den. Men råkar man sätta sig på ett spikhuvudet på en spik som är slagen i
brädan brukar spikhuvudet bränna huden ganska rejält. Förklara varför man
85