Како разумети формулу Е = мц2

Аутор: Peter Berry
Датум Стварања: 15 Јули 2021
Ажурирати Датум: 1 Јули 2024
Anonim
Теория относительности | самое простое объяснение
Видео: Теория относительности | самое простое объяснение

Садржај

Формула Е = мц била је први пут позната када ју је 1905. увео Алберт Ајнштајн и постала је најпознатија формула која је створила основу за напредак у каснијој науци и технологији. У Е = мц, Е је енергија, м је маса, а ц је брзина светлости у вакууму. Чак и људи који немају основно знање из физике чули су за ову формулу и, донекле, знају њен утицај, међутим, већина њих не зна ту идеју. право значење ове формуле. Поједностављено, ово је формула која показује однос између енергије и материје: посебно да су енергија и материја два различита облика исте ствари. Ова једноставна формула променила је начин на који људи доживљавају енергију и заузврат је довела до низа важних корака у стварању савремене технологије данас.

Кораци

1. део од 2: Разумевање формуле


  1. Дефинишите променљиве у формули. Да би се разумела било која формула, први корак мора бити да се схвати шта представља свака променљива у формули. У овом случају, Е је енергија објекта у стационарном стању, м маса предмета и ц брзина светлости у вакууму.
    • Брзина светлости ц је константа са вредношћу од приближно 3,00к10 метара у секунди. У Ајнштајновој теорији релативности ц делује као јединични фактор конверзије уместо као константа. Будући да се енергија мери у јединицама Јоуле-а (Ј) или кг м с, употреба ц резултат је димензионалне анализе како би се осигурало да однос између енергије и масе буде димензија.

  2. Схватите шта је енергија. Енергија може постојати у многим облицима као што су топлотна, електрична, хемијска, нуклеарна итд. Енергија се може размењивати између два система, при чему један даје енергију, а други прима енергију.
    • Енергија се не може произвести или изгубити, већ се може претворити само из једног облика у други. На пример, угаљ има много потенцијалне енергије која се може сагорети у топлоту.

  3. Одређивање масе. Маса предмета се дефинише као количина материје садржане у том предмету.
    • Постоји и неколико других дефиниција масе. „Стална маса“ и „релативна запремина“ су две од њих. Стална маса, како и само име каже, константна је маса у свим околностима. У међувремену, релативна маса зависи од брзине објекта. Маса у формули Е = мц је константна маса. Ово је важна тачка која је у супротности са перцепцијом многих да би се сугерисало да је маса предмета нису промена брзине.
    • Запамтите да су маса и тежина два различита појма. Тежина је гравитација предмета, а маса је количина материје која чини предмет.Маса се мења само када је предмет физички модификован, док се тежина мења у зависности од гравитације медија. Маса се мери у килограмима (кг), тежина се мери у њутнима (Н).
    • Слично енергији, маса ни сама не настаје нити се губи, већ се само мења из једног облика у други. На пример, коцка леда се може растопити у течност, али се њена маса не мења.
  4. Маса и енергија су еквивалентне величине. Ова формула наводи сличност масе и енергије и показује колико енергије има у датој маси. И што је најважније, ова формула нам показује да мала маса садржи и огромну количину енергије. реклама

Део 2 од 2: Примена формуле у пракси

  1. Извор употребљиве енергије. Већина енергије коју људи данас користе долази од сагоревања угља и природног гаса. Када се та горива сагоре, везе настале валентним електронима ће се разбити и ослободити енергију, тако да људи могу тај извор енергије користити за живот.
    • Узимање енергије на овај начин није само неефикасно већ и штетно за животну средину.
  2. Користите Ајнштајнову енергетску формулу за повећање ефикасности метаболизма енергије. Формула Е = мц показује да језгро атома садржи више енергије од валентних електрона атома. Енергија која се ослобађа прекидом атома је много већа од оне која се ослобађа у процесу прекида електронских веза.
    • Нуклеарна енергија се такође заснива на овом принципу. Нуклеарни реактори узрокују фисију (што доводи до одвајања атома) и људи ће повратити енергију ослобођену из фисије.
  3. Технолошки проналасци се остварују захваљујући Е = мц. Формула Е = мц помогла је у стварању многих занимљивих нових технологија које можда људи данас тешко могу да живе без њих, на пример:
    • Позитронско скенирање (ПЕТ) користи зрачење да би се виделе слике унутрашњости тела.
    • На основу ове формуле, научници су развили комуникационе технологије од сателита и аутономних ровера.
    • Старост артефакта одређује се методом зрачења угљеника, суштина ове методе заснива се на процесу радиоактивног распада према формули Е = мц.
    • Нуклеарна енергија је чистији и ефикаснији извор енергије од традиционалних извора енергије које људи још увек користе и користе.
    реклама