Com s’entén la fórmula E = mc2

Autora: Peter Berry
Data De La Creació: 15 Juliol 2021
Data D’Actualització: 1 Juliol 2024
Anonim
Com s’entén la fórmula E = mc2 - Consells
Com s’entén la fórmula E = mc2 - Consells

Content

La fórmula E = mc es va conèixer per primera vegada quan va ser introduïda en un article de 1905 per Albert Einstein i es va convertir en la fórmula més famosa que va preparar l’escenari d’un avanç en la ciència i la tecnologia posteriors. En E = mc, E és energia, m és massa, i c és la velocitat de la llum al buit. Fins i tot les persones que no tenen coneixements bàsics de física han sentit a parlar d’aquesta fórmula i, fins a cert punt, en coneixen la influència, però la majoria no en saben. el significat real d’aquesta fórmula. En poques paraules, es tracta d’una fórmula que mostra la relació entre energia i matèria: sobretot que l’energia i la matèria són dues formes diferents d’un mateix. Aquesta senzilla fórmula va canviar la forma en què les persones perceben l’energia i, al seu torn, ha conduït a una sèrie de passos importants en la creació de tecnologia moderna actual.

Passos

Primera part de 2: entendre la fórmula


  1. Definiu les variables de la fórmula. Per entendre qualsevol fórmula, el primer pas ha de ser comprendre què representa cada variable de la fórmula. En aquest cas, E és l'energia de l'objecte en estat estacionari, m és la massa de l'objecte, i c és la velocitat de la llum al buit.
    • La velocitat de la llum c és una constant amb un valor aproximat de 3,00x10 metres per segon. En la teoria de la relativitat d’Einstein, c actua com un factor de conversió d’unitat en lloc d’una constant. Atès que l'energia es mesura en unitats de Joule (J) o kg m s, l'ús de c és el resultat de l'anàlisi dimensional per assegurar que la relació entre energia i massa és una dimensió.

  2. Comprendre què és l’energia. L’energia pot existir en moltes formes, com ara tèrmica, elèctrica, química, nuclear, etc. L’energia es pot intercanviar entre dos sistemes, on un dóna energia i l’altre en rep.
    • L’energia no es pot produir ni perdre, sinó que només es pot convertir d’una forma a una altra. El carbó, per exemple, té molta energia potencial que es pot convertir en calor quan es crema.

  3. Determinació de la massa. La massa d’un objecte es defineix com la quantitat de matèria continguda en aquest objecte.
    • També hi ha algunes altres definicions de massa. La "massa constant" i el "volum relatiu" en són dos. La massa constant, com el seu nom indica, és massa constant en totes les circumstàncies. Mentrestant, la massa relativa depèn de la velocitat de l'objecte. La massa de la fórmula E = mc és una massa constant. Aquest és un punt important que contradiu la percepció de molts per suggerir que la massa d'un objecte no ho són canvi de velocitat.
    • Recordeu que la massa i el pes són dos conceptes diferents. El pes és la gravetat d’un objecte i la massa és la quantitat de matèria que compon l’objecte. La massa només canvia quan l'objecte es modifica físicament, mentre que el pes canvia en funció de la gravetat del medi. La massa es mesura en quilograms (kg), el pes es mesura en newtons (N).
    • De manera similar a l’energia, la massa no es genera ni es perd, sinó que només canvia d’una forma a una altra. Per exemple, un glaçó es pot fondre en un líquid però la seva massa no canvia.
  4. La massa i l’energia són quantitats equivalents. Aquesta fórmula estableix la similitud de massa i energia i mostra quanta energia hi ha en una massa determinada. I el més important és que aquesta fórmula ens mostra que una petita massa també conté una gran quantitat d’energia. publicitat

Part 2 de 2: Aplicació de la fórmula a la pràctica

  1. La font d’energia útil. La major part de l'energia que la gent utilitza avui prové de la crema de carbó i gas natural. Quan es cremen aquests combustibles, els enllaços formats pels electrons de valència es trencaran i alliberaran energia, de manera que les persones puguin utilitzar aquesta font d'energia per a la vida.
    • Prendre energia d’aquesta manera no només és ineficient, sinó també perjudicial per al medi ambient.
  2. Utilitzeu la fórmula energètica d’Einstein per augmentar l’eficiència del metabolisme energètic. La fórmula E = mc mostra que el nucli d’un àtom conté més energia que els electrons de valència de l’àtom. L’energia alliberada en trencar un àtom és molt superior a la que s’allibera en el procés de trencar enllaços electrònics.
    • L’energia nuclear també es basa en aquest principi. Els reactors nuclears causen fissió (provocant la separació dels àtoms) i les persones recuperaran l’energia alliberada de la fissió.
  3. Les invencions tecnològiques es fan realitat gràcies a E = mc. La fórmula E = mc ha ajudat a crear moltes noves tecnologies interessants que potser els humans actuals difícilment poden viure sense elles, per exemple:
    • Una exploració de positrons (PET) utilitza la radiació per veure imatges de l'interior del cos.
    • Basant-se en aquesta fórmula, els científics han desenvolupat tecnologies de comunicació a partir de satèl·lits i rovers autònoms.
    • L’edat de l’artefacte es determina pel mètode de radiació de carboni, l’essència d’aquest mètode es basa en el procés de desintegració radioactiva segons la fórmula E = mc.
    • L’energia nuclear és una font d’energia més neta i eficient que les fonts d’energia tradicionals que la gent encara explota i utilitza.
    publicitat