Jak zrozumieć formułę E = MC2: 7 kroków (z ilustracjami)

W jednym z jego rewolucyjnych prac naukowych, opublikowanych w 1905 roku Albert Einstein zaproponował formułę E = MC, gdzie E oznacza energię, M Mass, C - prędkość światła w próżni. Od tego czasu stało się jednym z najbardziej znanych formuł na świecie. Nawet ludzie, z dala od fizyki, przynajmniej raz słychać o tej formule i o ważnej roli, jaką gra w naszych pomysłach na temat świata. Jednak nie wszyscy rozumie, co dokładnie to równanie. Wystarczy umieścić, ten formuła wyraża równoważność energii i masy, połączone przez prosty stosunek. Jest to stosunek, który zmienił nasza idea energii znalazła szerokie zastosowanie praktyczne.

Kroki

Część 1 z 2:

Znaczenie formuły

jeden. Rozważ wartości zawarte w równaniu. Aby najpierw zrozumieć dowolną formułę, należy ustalić, które wartości w nim. W naszym przypadku e jest energią, m - masą i C - prędkość światła.

Prędkość światła pod próżnią jest stałą wartością, w przybliżeniu równa 3 00x10 metrów na sekundę. W związku z podstawowymi właściwościami energii wbudowany jest w kwadratowy: ciało poruszające się dwa razy szybciej, ma cztery razy więcej energii.
Prędkość światła jest stała, ponieważ jeśli zamieniasz jakieś ciało do czystej energii, energia ta porusza się z prędkością światła.

Obraz zatytułowany Rozumiem e = MC2 Krok 2

2. Rozważ koncepcję energii. Istnieje wiele rodzajów energii, w tym termiczna, elektryczna, chemiczna, jądrowa i tak dalej. Energia może poruszać się z jednego gatunku do drugiego, a różne ciała lub systemy mogą wymieniać energię. Główna jednostka energii jest obsługiwana przez Joule (J).

Energia nie może zniknąć bez śladu lub pojawia się z niczego, tylko wymaga tylko różnych form. Na przykład węgiel ma dużą liczbę potencjalnych energii, która zamienia się w termiczny, gdy spalanie.

Energia kinetyczna dowolnego ciała jest proporcjonalna do jego masy pomnożonej przez Square Square. Całkowita energia ciała jest równa jej masie pomnożonej przez kwadrat prędkości światła w próżni.

Obraz zatytułowany Zrozum e = MC2 Krok 3

3. Rozważ koncepcję masy. Masa ciała jest zdefiniowana jako liczba jego substancji. Masa i waga powinny być wyróżnione. Waga jest mocą ciężkości działającą na organizm, podczas gdy masa jest ilością substancji zawartej w tym organizmie. Masa ciała może się zmienić tylko wtedy, gdy się zmienia, a waga zależy od pola grawitacyjnego, w którym to ciało jest. Masa mierzy się w kilogramach (kg), a waga w Newtona (H).

Jak energia, masa nie może wynikać z niczego ani zniknąć bez śladu, ale może zmienić jego formularz. Na przykład, kostka lodu może kosić i zamienić w wodzie, ale masa substancji nie zmieni.

Obraz zatytułowany Zrozum e = MC2 Krok 4

cztery. Energia i masa są równoważne. Rozważana równość wskazuje, że energia jest równoważna masie, a od niego możemy określić, ile energii jest zawarta w pewnej masie substancji. Jest to charakterystyczne, że nawet w małej masie zawiera dość dużą ilość energii.

Część 2 z 2:

Praktyczne zastosowanie formuły

jeden. Co sprawia, że przydatna energia? BoIm większa energia zużyta przez nas jest przydzielana podczas spalania węgla i gazu ziemnego. W tym samym czasie, energia ich elektronów wartościowych (nieuporowane elektrony w zewnętrznych skorupach elektronowych) zaangażowanych w więzi z innymi elementami chemicznymi jest zwolniony. Po podgrzaniu obligacje te są zniszczone, a energia stosowana do różnych celów jest zwolniona.

Ta metoda produkcji energii nie jest bardzo skuteczna i dość szkodliwa dla środowiska.

Obraz zatytułowany Zrozum e = MC2 Krok 6

2. Rozważ równanie Einsteina, aby znaleźć bardziej wydajne źródła energii. Z równości E = MC widzimy, że znacznie więcej energii jest zawierana wewnątrz jąder atomowych, a nie w zewnętrznych elektronach walencyjnych. Wraz z podziałem jądra atomowego znacznie większą energię wyróżnia się, niż gdy linki elektroniczne są uszkodzone.

Moc jądrowa opiera się na tej ustawie. W reaktorach jądrowych występuje rozkład (podział) atomów, w których wyróżnia się duża ilość energii.

Obraz zatytułowany Zrozum e = MC2 Krok 7

3. Wiele technologii opiera się na równaniu Einsteina. Formuła E = MC doprowadziła do rozwoju wielu nowych technologii, bez których nie można złożyć światowego świata:

W tomografii emisji pozytonowej zjawisko radioaktywności jest używane do wizyty narządów wewnętrznych osoby.

Równanie Einsteina umożliwiło opracowanie łączności mobilnej satelitarnej.

W oparciu o analizę węgla Einsteina Formula radio umożliwia ustanowienie wieku starożytnych obiektów.

Moc jądrowa jest czystszym i skutecznym sposobem produkcji energii.