Efni.

• Skref

Formúlan E = mc var fyrst þekkt þegar hún var kynnt í 1905 erindi af Albert Einstein og varð frægasta formúlan sem setti sviðið fyrir bylting í seinni tíma vísindum og tækni. Í E = mc er E orka, m er massi og c er ljóshraði í lofttæmi. Jafnvel fólk sem hefur enga grunnþekkingu í eðlisfræði hefur heyrt um þessa formúlu og að einhverju leyti þekkir áhrif hennar, en flestir þeirra gera það ekki. raunveruleg merking þessarar formúlu. Til að einfalda þetta er þetta formúla sem sýnir samband orku og efnis: sérstaklega að orka og efni eru tvö ólík form af sama hlutnum. Þessi einfalda uppskrift breytti því hvernig fólk skynjar orku og hefur síðan leitt til fjölda mikilvægra skrefa við sköpun nútímatækni í dag.

Skref

Hluti 1 af 2: Að skilja formúluna

1. 

   
   
   Skilgreindu breyturnar í formúlunni. Til að skilja hvaða formúlu sem er, verður fyrsta skrefið að skilja hvað hver breyta í formúlunni táknar. Í þessu tilfelli er E orka hlutarins í kyrrstöðu, m er massi hlutarins og c er ljóshraði í lofttæmi.
   • Hraði ljóssins c er stöðugur með gildið um það bil 3.00x10 metrar á sekúndu. Í afstæðiskenningu Einsteins virkar c sem einingarbreytingarstuðull í stað fasta. Þar sem orka er mæld í einingum Joule (J) eða kg m s er notkun c afleiðing af víddargreiningu til að tryggja að samband orku og massa er vídd.

2. 

   
   
   Skilja hvað orka er. Orka getur verið til í mörgum myndum, svo sem hitauppstreymi, rafmagni, efnafræði, kjarnorku osfrv. Skipta má orku á milli tveggja kerfa þar sem annað gefur orku og hitt fær orku.
   • Orku er ekki hægt að framleiða eða tapa heldur er aðeins hægt að breyta úr einu formi í annað. Kol, til dæmis, hefur mikla mögulega orku sem hægt er að breyta í hita þegar þau eru brennd.

3. 

   
   
   Massákvörðun. Massi hlutar er skilgreindur sem magn efnis sem er í þeim hlut.
   • Það eru líka nokkrar aðrar skilgreiningar á massa. „Stöðugur massi“ og „hlutfallslegt magn“ eru tveir þeirra. Stöðugur massi, eins og nafnið gefur til kynna, er stöðugur massi undir öllum kringumstæðum. Á meðan fer hlutfallslegur massi eftir hraða hlutarins. Massinn í formúlunni E = mc er stöðugur massi. Þetta er mikilvægt atriði sem stangast á við skynjun margra og bendir til þess að massi hlutar eru ekki breyting á hraða.
   • Mundu að massi og þyngd eru tvö mismunandi hugtök. Þyngd er þyngd hlutar og massi er það magn efnisins sem myndar hlutinn. Massi breytist aðeins þegar hlutnum er breytt líkamlega en þyngd breytist eftir þyngdarafl miðilsins. Massi er mældur í kílóum (kg), þyngd er mæld í nýtónum (N).
   • Líkt og orka, massi myndast hvorki né tapast af sjálfu sér heldur breytist aðeins frá einu formi til annars. Til dæmis getur ísmolar bráðnað í vökva en massi hans breytist ekki.

4. 

   Massi og orka eru jafngild magn. Þessi formúla segir til um líkindi massa og orku og sýnir hversu mikil orka er í tilteknum massa. Og síðast en ekki síst, þessi formúla sýnir okkur að lítill massi inniheldur einnig mikið magn af orku. auglýsing

2. hluti af 2: Nota formúlu til að æfa sig

1. 

   Uppspretta nýtanlegrar orku. Mest af orkunni sem fólk notar í dag kemur frá því að brenna kol og jarðgas. Þegar þessi eldsneyti er brennt munu bindin sem myndast með gildisrafeindum brjóta og losa orku, svo að fólk geti nýtt sér þann orkugjafa alla ævi.
   • Að taka orku á þennan hátt er ekki aðeins óhagkvæmt heldur einnig skaðlegt umhverfinu.

2. 

   Notaðu orkuformúlu Einsteins til að auka skilvirkni orkuefnaskipta. Formúlan E = mc sýnir að kjarna atóms inniheldur meiri orku en gildisrafeindir atómsins. Orkan sem losnar við niðurbrot atóms er miklu meiri en sú sem losnar við að rjúfa rafeindatengi.
   • Kjarnorka byggist einnig á þessari meginreglu. Kjarnakljúfar valda klofnun (sem veldur því að frumeindirnar aðskiljast) og fólk mun endurheimta orkuna sem losnar úr klofnuninni.

3. 

   Tæknilegar uppfinningar rætast þökk sé E = mc. Formúlan E = mc hefur hjálpað til við að skapa margar áhugaverðar nýjar tækni sem ef til vill geta menn í dag varla lifað án þeirra, til dæmis:
   • Positron scan (PET) notar geislun til að sjá myndir af líkamanum að innan.
   • Byggt á þessari formúlu hafa vísindamenn þróað samskiptatækni frá gervihnöttum og sjálfstjórnarmönnum.
   • Aldur gripsins er ákvörðuð með aðferðinni við kolefnisgeislun, kjarninn í þessari aðferð er byggður á geislavirka rotnunarferlinu samkvæmt formúlunni E = mc.
   • Kjarnorka er hreinni og skilvirkari orkugjafi en hefðbundnir orkugjafar sem fólk nýtir enn og notar.
   auglýsing