Sisu

• Sammud

Valem E = mc oli esmakordselt teada siis, kui selle tutvustas 1905. aastal Albert Einstein paberil ja sellest sai kõige kuulsam valem, mis pani aluse läbimurdele hilisemas teaduses ja tehnikas. E = mc korral on E energia, m on mass ja c on valguse kiirus vaakumis. Isegi inimesed, kellel puuduvad põhiteadmised füüsikast, on sellest valemist kuulnud ja teatud määral teavad selle mõju, kuid enamik neist ei tea. selle valemi tegelik tähendus. Lihtsustatult öeldes on see valem, mis näitab energia ja aine suhet: eriti see, et energia ja aine on sama asja kaks erinevat vormi. See lihtne valem muutis seda, kuidas inimesed energiat tajuvad, ning on omakorda viinud tänapäevase tehnoloogia loomisel rea oluliste sammudeni.

Sammud

1. osa 2-st: valemi mõistmine

1. 

   
   
   Määratlege muutujad valemis. Mis tahes valemi mõistmiseks tuleb kõigepealt mõista, mida valemi iga muutuja esindab. Sellisel juhul on E statsionaarses olekus oleva objekti energia, m on objekti mass ja c on valguse kiirus vaakumis.
   • Valguskiirus c on konstant väärtusega umbes 3,00x10 meetrit sekundis. Einsteini relatiivsusteoorias toimib c konstandi asemel ühiku teisendustegurina. Kuna energiat mõõdetakse Joule (J) või kg m s ühikutes, on c kasutamine mõõteanalüüsi tulemus, tagamaks, et energia ja massi suhe on mõõde.

2. 

   
   
   Saage aru, mis on energia. Energiat võib eksisteerida mitmel kujul, näiteks termiline, elektriline, keemiline, tuumaenergia jne. Energiat saab vahetada kahe süsteemi vahel, kus üks annab energiat ja teine ​​energiat.
   • Energiat ei saa toota ega kaotada, vaid seda saab muuta ainult ühest vormist teise. Näiteks söel on palju potentsiaalset energiat, mida saab põletamisel soojuseks muuta.

3. 

   
   
   Massi määramine. Objekti mass on määratletud kui selles objektis sisalduv aine kogus.
   • On ka mõned muud massi definitsioonid. "Püsiv mass" ja "suhteline maht" on kaks neist. Pidev mass, nagu nimigi ütleb, on püsiv mass igas olukorras. Vahepeal sõltub suhteline mass objekti kiirusest. Mass valemis E = mc on konstantne mass. See on oluline punkt, mis on vastuolus paljude arusaamadega, mis viitavad objekti massile ei ole kiiruse muutus.
   • Pidage meeles, et mass ja kaal on kaks erinevat mõistet. Kaal on objekti raskusjõud ja mass on aine kogus, millest objekt koosneb. Mass muutub ainult siis, kui objekti on füüsiliselt modifitseeritud, samas kui kaal muutub sõltuvalt keskkonna raskusest. Mass mõõdetakse kilogrammides (kg), kaal mõõdetakse njuutonites (N).
   • Sarnaselt energiaga ei teki ega kao mass iseenesest, vaid muutub ainult ühest vormist teise. Näiteks võib jääkuubik vedelaks sulada, kuid selle mass ei muutu.

4. 

   Mass ja energia on samaväärsed suurused. See valem kinnitab massi ja energia sarnasust ning näitab, kui palju energiat antud massis on. Ja mis kõige tähtsam, see valem näitab meile, et väike mass sisaldab ka tohutult energiat. reklaam

2. osa 2-st: valemi rakendamine harjutamiseks

1. 

   Kasutatava energia allikas. Suurem osa energiast, mida inimesed tänapäeval kasutavad, tuleb söe ja maagaasi põletamisest. Nende kütuste põletamisel purunevad valentselektroonide poolt loodud sidemed ja vabastavad energiat, nii et inimesed saaksid seda energiaallikat kogu elu kasutada.
   • Sellisel viisil energia võtmine pole mitte ainult ebaefektiivne, vaid ka keskkonnale kahjulik.

2. 

   Energia ainevahetuse efektiivsuse suurendamiseks kasutage Einsteini energiavalemit. Valem E = mc näitab, et aatomi tuum sisaldab rohkem energiat kui aatomi valentselektronid. Aatomi purustamisel vabanev energia on palju suurem kui elektronsidemete purunemise käigus vabanev energia.
   • Sellel põhimõttel põhineb ka tuumaenergia. Tuumareaktorid põhjustavad lõhustumist (põhjustades aatomite eraldumist) ja inimesed võtavad lõhustumisest eraldunud energia tagasi.

3. 

   Tehnoloogilised leiutised saavad teoks tänu E = mc. Valem E = mc on aidanud luua palju huvitavaid uusi tehnoloogiaid, millest tänapäeval inimesed vaevalt elavad, näiteks:
   • Positroni skaneerimine (PET) kasutab kiirgust, et näha pilte keha sisemusest.
   • Selle valemi põhjal on teadlased satelliitide ja autonoomsete rööbaste abil välja töötanud sidetehnoloogia.
   • Artefakti vanus määratakse süsiniku kiirguse meetodil, selle meetodi olemus põhineb radioaktiivse lagunemise protsessil valemiga E = mc.
   • Tuumaenergia on puhtam ja tõhusam energiaallikas kui traditsioonilised energiaallikad, mida inimesed siiani kasutavad ja kasutavad.
   reklaam