Autorius:
Peter Berry
Kūrybos Data:
15 Liepos Mėn 2021
Atnaujinimo Data:
23 Birželio Birželio Mėn 2024
Turinys
Formulė E = mc pirmą kartą buvo žinoma, kai ją 1905 m. Straipsnyje pristatė Albertas Einšteinas ir tapo garsiausia formule, kuri padėjo proveržį vėlesniame moksle ir technologijoje. E = mc, E yra energija, m yra masė ir c yra šviesos greitis vakuume. Net žmonės, neturintys pagrindinių fizikos žinių, yra girdėję apie šią formulę ir tam tikru mastu žino jos įtaką, tačiau dauguma jų to nežino. tikroji šios formulės prasmė. Paprasčiau tariant, tai yra formulė, rodanti energijos ir materijos santykį: ypač tai, kad energija ir materija yra dvi skirtingos to paties dalyko formos. Ši paprasta formulė pakeitė žmonių supratimą apie energiją ir savo ruožtu sukėlė svarbių žingsnių kuriant šiuolaikines technologijas.
Žingsniai
1 dalis iš 2: Formulės supratimas
Apibrėžkite kintamuosius formulėje. Norint suprasti bet kurią formulę, pirmiausia reikia suvokti, ką reiškia kiekvienas formulės kintamasis. Šiuo atveju E yra objekto energija nejudančioje būsenoje, m yra objekto masė, o c - šviesos greitis vakuume.- Šviesos greitis c yra konstanta, kurios vertė yra maždaug 3,00x10 metrų per sekundę. Einšteino reliatyvumo teorijoje c veikia kaip vieneto perskaičiavimo koeficientas, o ne konstanta. Kadangi energija matuojama Džaulio (J) arba kg m s vienetais, c naudojimas yra matmenų analizės rezultatas siekiant užtikrinti, kad energijos ir masės santykis būtų matmuo.
Supraskite, kas yra energija. Energija gali egzistuoti įvairiomis formomis, tokiomis kaip šiluminė, elektrinė, cheminė, branduolinė ir pan. Energija gali būti keičiama tarp dviejų sistemų, kur viena duoda energiją, o kita - energiją.- Energija negali būti gaminama ar prarandama, ji gali būti paversta tik iš vienos formos į kitą. Pavyzdžiui, anglis turi daug potencialios energijos, kurią deginant galima paversti šiluma.
Masės nustatymas. Objekto masė apibrėžiama kaip tame objekte esančios medžiagos kiekis.- Taip pat yra keletas kitų masės apibrėžimų. „Pastovi masė“ ir „santykinis tūris“ yra du iš jų. Pastovi masė, kaip rodo pavadinimas, yra pastovi masė bet kokiomis aplinkybėmis. Tuo tarpu santykinė masė priklauso nuo objekto greičio. Masė formulėje E = mc yra pastovi masė. Tai yra svarbus punktas, prieštaraujantis daugelio suvokimui, leidžiantis manyti, kad daikto masė nėra keisti, kai greitis.
- Atminkite, kad masė ir svoris yra dvi skirtingos sąvokos. Svoris yra daikto sunkumas, o masė - materijos kiekis, kuris sudaro objektą. Masė keičiasi tik tada, kai objektas yra fiziškai modifikuotas, o svoris keičiasi priklausomai nuo terpės sunkumo. Masė matuojama kilogramais (kg), svoris matuojamas niutonais (N).
- Panaši į energiją, masė nėra pati sukurta ir neprarandama, o tik keičiasi iš vienos formos į kitą. Pavyzdžiui, ledo kubas gali ištirpti skystyje, tačiau jo masė nesikeičia.
Masė ir energija yra lygiaverčiai dydžiai. Ši formulė nurodo masės ir energijos panašumą ir parodo, kiek energijos yra tam tikroje masėje. Ir svarbiausia, kad ši formulė mums parodo, kad mažoje masėje taip pat yra didžiulis energijos kiekis. skelbimas
2 dalis iš 2: Formulės taikymas praktikai
Naudingos energijos šaltinis. Didžiąją energijos dalį, kurią šiandien naudoja žmonės, gauna deginant anglis ir gamtines dujas. Sudeginus šiuos degalus, valentinių elektronų suformuotos jungtys nutrūks ir išsiskirs energija, kad žmonės galėtų naudoti tą energijos šaltinį visam gyvenimui.
- Tokiu būdu imti energiją yra ne tik neefektyvu, bet ir žalinga aplinkai.
Norėdami padidinti energijos apykaitos efektyvumą, naudokite Einšteino energijos formulę. Formulė E = mc rodo, kad atomo branduolyje yra daugiau energijos nei atomo valentiniuose elektronuose. Energija, išsiskirianti sulaužius atomą, yra daug didesnė už tą, kuri išsiskiria nutraukiant elektronų ryšius.
- Šiuo principu remiasi ir branduolinė energija. Branduoliniai reaktoriai sukelia dalijimąsi (dėl kurio atomai išsiskiria), ir žmonės susigrąžins iš dalijimosi išsiskyrusią energiją.
Technologiniai išradimai išsipildo dėka E = mc. Formulė E = mc padėjo sukurti daug įdomių naujų technologijų, kurių, ko gero, šiandien žmonės be jų vargu ar gali gyventi, pavyzdžiui:
- Pozitrono nuskaitymas (PET) naudoja spinduliuotę, kad pamatytų kūno vidaus nuotraukas.
- Remdamiesi šia formule, mokslininkai sukūrė ryšių technologijas iš palydovų ir autonominių roverių.
- Artefakto amžius nustatomas anglies spinduliuotės metodu, šio metodo esmė remiasi radioaktyvaus skilimo procesu pagal formulę E = mc.
- Branduolinė energija yra švaresnis ir efektyvesnis energijos šaltinis nei tradiciniai energijos šaltiniai, kuriuos žmonės vis dar naudoja ir naudoja.
