Как понять формулу e=mc2: 7 шагов (с иллюстрациями)

Во еден од неговите револуционерни научни трудови, објавен во 1905 година, Алберт Ајнштајн ја предложи формулата Е = МЦ, каде што е Енергија, М - Маса, Ц - брзината на светлината во вакуум. Оттогаш, стана една од најпознатите формули во светот. Дури и луѓето, далеку од физиката, барем еднаш слушнале за оваа формула и за важната улога што таа ја игра во нашите идеи за светот наоколу. Сепак, не сите разбираат што точно значи оваа равенка. Едноставно кажано, оваа формула ја изразува еквивалентноста на енергијата и масата, меѓусебно поврзани со едноставен сооднос. Ова е соодносот што ја смени нашата идеја за енергија најде широка практична примена.

Чекори

Дел 1 од 2:

Значењето на формулата

Еден. Размислете за вредностите вклучени во равенката. Прво да се разбере секоја формула, треба да се утврди кои вредности во неа. Во нашиот случај, E е енергија, M-Mass и C - брзина на светлина.

Брзината на светлината во вакуо е постојана вредност, приближно еднаква на 3,00x10 метри во секунда. Со оглед на основните својства на енергија, таа е вградена во плоштад: телото се движи двапати побрзо, има четири пати повеќе енергија.
Брзината на светлината е константа, бидејќи ако го претворите некој вид на тело во чиста енергија, оваа енергија ќе се движи со брзина на светлина.

Сликата е насловена како E = MC2 чекор 2

2. Размислете за концептот на енергија. Постојат многу видови на енергија, вклучувајќи топлински, електрични, хемиски, нуклеарни и така натаму. Енергијата може да се движи од еден вид на друг, а различни тела или системи можат да разменуваат енергија. Главната единица на енергија се служи од joule (j).

Енергијата не може да исчезне без трага или не изгледа од ништо, потребни се само разни форми. На пример, јагленот има голем број на потенцијална енергија, која се претвора во топлинска енергија кога согорувањето.

Кинетичката енергија на секое тело е пропорционална на нејзината маса помножена со квадрат за брзина. Вкупната енергија на телото е еднаква на нејзината маса помножена со квадратот на брзината на светлината во вакуум.

Сликата е насловена како E = MC2 Чекор 3

3. Размислете за концептот на маса. Телесната тежина се дефинира како број на неговата супстанција. Масата и тежината треба да се разликуваат. Тежината е моќта на гравитацијата која дејствува на телото, додека масата е количината на супстанција содржана во ова тело. Телената тежина може да се промени само ако се промени себеси, а тежината зависи од гравитационото поле во кое е ова тело. Масата се мери во килограми (кг), а тежината во Њутн (ж).

Како енергија, масата не може да произлезе од ништо или да исчезне без трага, но може да ја промени својата форма. На пример, коцката за мраз може да коси и да се претвори во вода, но масата на супстанцијата нема да се промени.

Сликата е насловена како E = MC2 чекор 4

Четири. Енергијата и масата се еквивалентни. Еднаквоста што се разгледува укажува дека енергијата е еквивалентна на масата, и од него можеме да утврдиме колку енергија е содржана во одредена маса на супстанцијата. Карактеристично е што дури и во мала маса содржат доста голема енергија.

Дел 2 од 2:

Практична примена на формулата

Еден. Она што ја прави корисна енергија? БзаПовеќе енергија потрошена од нас е наменета за време на согорувањето на јаглен и природен гас. Во исто време, е издадена енергијата на нивните валентни електрони (непарични електрони во надворешните електронски школки на атомите) вклучени во врски со други хемиски елементи. Кога се загрева, овие обврзници се уништени, а енергијата што се користи за разни цели е објавена.

Овој метод на производство на енергија не е многу ефикасен и сосема штетен за животната средина.

Сликата е насловена како E = MC2 чекор 6

2. Размислете за Einstein равенката за да најдете поефикасни извори на енергија. Од еднаквост E = MC Гледаме дека многу повеќе енергија се склучува во внатрешноста на атомските јадра, а не во надворешните валентни електрони. Со разделувањето на атомското јадро, многу повеќе енергија се разликува отколку кога електронските врски се скршени.

Нуклеарната енергија се заснова на овој закон. Во нуклеарните реактори постои распаѓање (поделба) на атоми, во кои се разликува голема количина на енергија.

Сликата е насловена како E = MC2 чекор 7

3. Многу технологии се засноваат на равенката на Ајнштајн. Формулата E = MC доведе до развој на многу нови технологии, без кои современиот свет не може да се поднесе:

Во позитивната емисија томографија, феноменот на радиоактивност се користи за да ги види внатрешните органи на едно лице.

Einstein равенката овозможи да се развијат сателитски мобилни комуникации.

Врз основа на анализите на Ainstein формула радио јаглерод ви овозможува да ја воспоставите возраста на античките објекти.

Нуклеарната енергија е почист и ефикасен начин за производство на енергија.