ガウス加速器について

質問

ガウス加速器についての質問です

●（鉄球）　○（強力なボール型磁石）とすると

『●●○』
この組み合わせの右側に鉄球を近づけると左端の鉄球が勢いよく飛び出しますが・・・

『●●○　　●●○　　●●○』
このように組み合わせて右端に鉄球を近づけると、どんどん連鎖が起こって次々に鉄球が弾かれますよね？

この場合の鉄球の速さ（最後に飛び出す鉄球の速さ）は
『●●○』に比べてより加速して速くなるのでしょうか？
それとも遅くなってしまうのでしょうか？

回答No.3

BookerL

●●○　　←●　　このようにぶつかったあと
　　←●　　●○●　
　こうなったとき、飛び出す玉の方がぶつかる玉より速さが速くなるのは、磁気力による位置エネルギーが関係します。

　●●○　と　●○●　とでは、右側の方が二つ目の鉄の玉が磁石に近いので、磁気力の位置エネルギーが小さくなっており、その減少分が飛び出す球の運動エネルギーの増加になっています。

　　　　●●○　　●●○　　●●○　　←●
のように何段にも重ねると、各段階で同じことが起きて、最終的に
　←●　　●○●　　●○●　　●○●　
のようになるので、磁気力の位置エネルギーの減少が１段のときより大きくなり、理論的にはどんどん速くなると考えられます。

回答No.2

yokkun831

やはり少し速くなるのではないでしょうか？

磁力による位置エネルギー減少が，運動エネルギーの増加分に
なると思います。そもそもガウス加速器が加速状態で鉄球を弾くのは
●●○の配列よりも最終状態●○●の方がエネルギーが低い状態だから
だといえそうです。ただし，速くなる分次の衝突までの加速時間は短く
なりますから加速分は後ほど小さくなるでしょう。
ぜひ実験してみたいところですね。

回答No.1

noname#160321

単純に考えて、エネルギーの出入りはありませんから、速くも遅くもなりません。