Як зразумець формулу E = mc2

Аўтар: Peter Berry
Дата Стварэння: 15 Ліпень 2021
Дата Абнаўлення: 1 Ліпень 2024
Anonim
Тензоры ("_tensors_") в общей теории относительности ("_generalRelativity_") [легко понять] -7.39 ✅💡
Відэа: Тензоры ("_tensors_") в общей теории относительности ("_generalRelativity_") [легко понять] -7.39 ✅💡

Задаволены

Формула E = mc была ўпершыню вядомая, калі яна была ўведзена ў артыкуле 1905 года Альбертам Эйнштэйнам і стала самай вядомай формулай, якая паклала пачатак прарыву ў далейшай навуцы і тэхніцы. У E = mc, E - энергія, m - маса, c - хуткасць святла ў вакууме. Нават людзі, якія не валодаюць базавымі ведамі па фізіцы, чулі пра гэтую формулу і ў пэўнай ступені ведаюць яе ўплыў, аднак большасць з іх гэтага не ведае. сапраўдны сэнс гэтай формулы. Прасцей кажучы, гэта формула, якая паказвае сувязь паміж энергіяй і матэрыяй: асабліва, што энергія і матэрыя - гэта дзве розныя формы аднаго і таго ж. Гэтая простая формула змяніла тое, як людзі ўспрымаюць энергію, і, у сваю чаргу, прывяла да шэрагу важных поспехаў у стварэнні сучасных тэхналогій сёння.

Крокі

Частка 1 з 2: Разуменне формулы


  1. Вызначце зменныя ў формуле. Каб зразумець любую формулу, першым крокам павінна стаць разуменне таго, што ўяўляе кожная зменная ў формуле. У гэтым выпадку E - энергія аб'екта ў нерухомым стане, m - маса аб'екта, c - хуткасць святла ў вакууме.
    • Хуткасць святла c сталая са значэннем прыблізна 3,00x10 метраў у секунду. У тэорыі адноснасці Эйнштэйна c выступае ў якасці адзінкавага каэфіцыента пераўтварэння замест пастаяннай. Паколькі энергія вымяраецца ў адзінках джоуля (J) або кг м с, выкарыстанне c з'яўляецца вынікам мернага аналізу, каб гарантаваць, што сувязь паміж энергіяй і масай з'яўляецца вымярэннем.

  2. Зразумець, што такое энергія. Энергія можа існаваць у розных формах, такіх як цеплавая, электрычная, хімічная, ядзерная і гэтак далей. Энергія можа абменьвацца паміж дзвюма сістэмамі, дзе адна дае энергію, а другая атрымлівае энергію.
    • Энергія не можа быць выраблена альбо страчана, а можа быць пераўтвораная толькі з адной формы ў іншую. Напрыклад, вугаль мае шмат патэнцыяльнай энергіі, якая пры перагаранні можа ператварацца ў цяпло.

  3. Вызначэнне масы. Маса аб'екта вызначаецца як колькасць рэчыва, якое змяшчаецца ў гэтым аб'екце.
    • Ёсць таксама некалькі іншых азначэнняў масы. "Пастаянная маса" і "адносны аб'ём" - два з іх. Як вынікае з назвы, пастаянная маса - гэта пастаянная маса пры любых абставінах. Між тым, адносная маса залежыць ад хуткасці аб'екта. Маса ў формуле E = mc - пастаянная маса. Гэта важны момант, які супярэчыць успрыманню многіх меркаванняў аб масе прадмета не з'яўляюцца змена хуткасці.
    • Памятаеце, што маса і вага - гэта два розныя паняцці. Вага - гэта цяжар прадмета, а маса - колькасць рэчыва, якое складае аб'ект. Маса змяняецца толькі пры фізічным змяненні аб'екта, а вага змяняецца ў залежнасці ад цяжару асяроддзя. Маса вымяраецца ў кілаграмах (кг), вага - у ньютонах (N).
    • Падобна энергіі, маса не ствараецца і не губляецца сама па сабе, а толькі змяняецца ад адной формы да іншай. Напрыклад, кубік лёду можа расплавіцца ў вадкасць, але яго маса не змяняецца.
  4. Маса і энергія - эквівалентныя велічыні. Гэта формула сцвярджае падабенства масы і энергіі і паказвае, колькі энергіі ёсць у дадзенай масе. І самае галоўнае, што гэтая формула паказвае нам, што невялікая маса таксама ўтрымлівае велізарную колькасць энергіі. рэклама

Частка 2 з 2: Ужыванне формулы на практыцы

  1. Крыніца карыснай энергіі. Большая частка энергіі, якую людзі выкарыстоўваюць сёння, адбываецца ад спальвання вугалю і прыроднага газу. Калі гэтыя віды паліва згараюць, сувязі, утвораныя валентнымі электронамі, разбураюцца і вызваляюць энергію, так што людзі могуць выкарыстоўваць гэтую крыніцу энергіі для жыцця.
    • Прымаць энергію такім чынам не толькі неэфектыўна, але і шкодна для навакольнага асяроддзя.
  2. Выкарыстоўвайце энергетычную формулу Эйнштэйна для павышэння эфектыўнасці энергетычнага абмену. Формула E = mc паказвае, што ядро ​​атама змяшчае больш энергіі, чым валентныя электроны атама. Энергія, якая выдзяляецца пры разрыве атама, значна большая, чым у працэсе разрыву электронных сувязяў.
    • Ядзерная энергетыка таксама заснавана на гэтым прынцыпе. Ядзерныя рэактары выклікаюць дзяленне (у выніку чаго атомы аддзяляюцца), і людзі будуць аднаўляць энергію, якая выдзяляецца з-пад дзялення.
  3. Тэхналагічныя вынаходствы спраўджваюцца дзякуючы E = mc. Формула E = mc дапамагла стварыць шмат новых цікавых тэхналогій, якія, магчыма, сёння людзі наўрад ці могуць жыць без іх, напрыклад:
    • Пазітроннае сканаванне (ПЭТ) выкарыстоўвае выпраменьванне для прагляду здымкаў унутранай часткі цела.
    • На аснове гэтай формулы навукоўцы распрацавалі камунікацыйныя тэхналогіі са спадарожнікаў і аўтаномных марсаходаў.
    • Узрост артэфакта вызначаецца метадам вугляроднага выпраменьвання, сутнасць гэтага метаду заснавана на працэсе радыеактыўнага распаду па формуле Е = mc.
    • Ядзерная энергія з'яўляецца больш чыстай і эфектыўнай крыніцай энергіі, чым традыцыйныя крыніцы энергіі, якія людзі ўсё яшчэ выкарыстоўваюць і выкарыстоўваюць.
    рэклама