El m o

Física y Quimica

¿Qué es un muón?

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Cálculos
Suponiendo (ver apartado Realización) que la carga de un muón es la de un electrón: - 1,60 10 -19 C, podemos calcular su masa combinando la fuerza ejercida por un campo magnético sobre una carga en movimiento (fuerza de Lorentz) con la ecuación que la dinámica indica debe cumplirse para que una partícula describa una circunferencia:

Para obtener los datos necesarios para el muón deberemos inyectar uno, seleccionar la velocidad y el valor del campo magnético que se considere adecuado y, a continuación, medir el radio de la trayectoria.

Para medir el radio de la trayectoria:

  • Barra de menús: Tools> Measure radius (seleccionar).
  • Hacer clic en un punto de la trayectoria (punto inicial en la imagen).
  • Hacer clic en otro punto de la trayectoria (punto final).
  • Arrastrar la cuerda hasta el punto medio del arco seleccionado y hacer clic en la curva con la mayor exactitud posible. Aparecerá una zona llena, de color verde, que debe de ajustarse lo más exactamente posible a la trayectoria. El número que aparece es el radio de la trayectoria en metros (ver imagen)

Con el fin de minimizar el error se deben de hacer varias determinaciones con distintos valores de velocidad e intensidad de campo y calcular la masa usando la ecuación vista más arriba.

Los datos obtenidos en una de las experiencias realizadas se recogen en la tabla de la derecha (la última columna se ha calculado usando la ecuación propuesta).

La masa admitida para el muón (bibliografía) es de 1,88 10 -28 kg, luego el error relativo cometido es:

Con lo que podemos expresar la medida como:

 

v (m/s)

B (T)

R (m)

m (kg)

7,71 107

1,398

0,0652

1,89 10-28

7,71 107

1,906

0,0480

1,89 10-28

3,12 107

1,532

0,0236

1,85 10-28

5,02 107

1,198

0,0487

1,86 10-28

9,11 107

1,720

0,0653

1,97 10-28

Media

1,89 10-28