Forfatter:
Peter Berry
Oprettelsesdato:
15 Juli 2021
Opdateringsdato:
1 Juli 2024
Indhold
Formlen E = mc blev først kendt, da den blev introduceret i et papir fra 1905 af Albert Einstein og blev den mest berømte formel, der satte scenen for et gennembrud inden for senere videnskab og teknologi. I E = mc er E energi, m er masse og c er lysets hastighed i et vakuum. Selv mennesker, der ikke har nogen grundlæggende kendskab til fysik, har hørt om denne formel og til en vis grad kender dens indflydelse, men de fleste af dem kender ikke ideen. den virkelige betydning af denne formel. For at sige det enkelt er dette en formel, der viser forholdet mellem energi og stof: især at energi og stof er to forskellige former for den samme ting. Denne enkle formel ændrede den måde, folk opfatter energi på, og har igen ført til en række vigtige fremskridt i skabelsen af moderne teknologi i dag.
Trin
Del 1 af 2: Forstå formlen
Definer variablerne i formlen. For at forstå en formel skal det første trin være at forstå, hvad hver variabel i formlen repræsenterer. I dette tilfælde er E genstandens energi i stationær tilstand, m er genstandens masse, og c er lysets hastighed i et vakuum.- Lysets hastighed c er en konstant med en værdi på ca. 3,00 x 10 meter pr. Sekund. I Einsteins relativitetsteori fungerer c som en enhedsomregningsfaktor i stedet for en konstant. Da energi måles i enheder af Joule (J) eller kg m s, er brugen af c resultatet af dimensionel analyse for at sikre, at forholdet mellem energi og masse er en dimension.
Forstå hvad energi er. Energi kan eksistere i mange former som termisk, elektrisk, kemisk, nuklear osv. Energi kan udveksles mellem to systemer, hvor det ene giver energi og det andet modtager energi.- Energi kan ikke produceres eller mistes, men kan kun konverteres fra en form til en anden. Kul har for eksempel en masse potentiel energi, der kan omdannes til varme, når den forbrændes.
Massebestemmelse. Massen af et objekt er defineret som den mængde stof, der er indeholdt i objektet.- Der er også et par andre definitioner af masse. "Konstant masse" og "relativ volumen" er to af dem. Konstant masse, som navnet antyder, er konstant masse under alle omstændigheder. I mellemtiden afhænger den relative masse af objektets hastighed. Massen i formlen E = mc er konstant masse. Dette er et vigtigt punkt, der modsiger opfattelsen af mange for at antyde, at massen af et objekt er ikke ændre når hastighed.
- Husk at masse og vægt er to forskellige begreber. Vægt er tyngdekraften for et objekt, og masse er den mængde stof, der udgør objektet. Masse ændres kun, når objektet er fysisk modificeret, mens vægten ændres afhængigt af mediets tyngdekraft. Massen måles i kg (kg), vægten måles i newton (N).
- Svarende til energi genereres eller tabes ikke masse af sig selv, men ændres kun fra en form til en anden. For eksempel kan en isterning smelte i en væske, men dens masse ændres ikke.
Masse og energi er ækvivalente mængder. Denne formel angiver ligheden mellem masse og energi og viser, hvor meget energi der er i en given masse. Og vigtigst af alt viser denne formel, at noget med en lille masse også indeholder en enorm mængde energi. reklame
Del 2 af 2: Anvendelse af formel til praksis
Kilden til brugbar energi. Det meste af den energi, som folk bruger i dag, kommer fra forbrænding af kul og naturgas. Når disse brændstoffer forbrændes, vil de bindinger, der dannes af valenselektroner, blive brudt og frigivet energi, så folk kan udnytte den energikilde hele livet.
- At tage energi på denne måde er ikke kun ineffektiv, men også skadelig for miljøet.
Brug Einsteins energiformel til at øge effektiviteten af energimetabolisme. Formlen E = mc viser, at kernen i et atom indeholder mere energi end atomens valenselektroner. Energien frigivet ved at bryde et atom er meget større end den frigivet i processen med at bryde elektronbindinger.
- Atomenergi er også baseret på dette princip. Atomreaktorer forårsager fission (hvilket får atomerne til at adskille sig), og folk vil genvinde den energi, der frigøres fra fission.
Teknologiske opfindelser går i opfyldelse takket være E = mc. Formlen E = mc har været med til at skabe mange interessante nye teknologier, som måske mennesker i dag næppe kan leve uden dem, for eksempel:
- En positron scan (PET) bruger stråling til at se billeder af kroppens inderside.
- Baseret på denne formel har forskere udviklet kommunikationsteknologier fra satellitter og autonome rovere.
- Artefaktens alder bestemmes af metoden med kulstofstråling, essensen af denne metode er baseret på den radioaktive henfaldsproces i henhold til formlen E = mc.
- Atomenergi er en renere og mere effektiv energikilde end traditionelle energikilder, som folk stadig udnytter og bruger.
