blev præsenteret for verden, hvor og repræsenterer magt, m repræsenterer masse og c, repræsenterer lysets hastighed i vakuum. Fra det øjeblik, E = mc2 er blevet en af verdens mest berømte ligninger. Selv mennesker uden baggrund i fysik har hørt om det og er opmærksomme på den ekstraordinære indflydelse, den har på vores verden. Men de fleste af dem forstår ikke netop betydningen af denne ligning. Simpelthen repræsenterer den sammenhængen mellem energi og materiel: i det væsentlige er begge udskiftelige. Denne relativt simple ligning har ændret den måde, vi tænker på energi og har gjort det muligt for os at gøre mange teknologiske fremskridt.
trin
Metode 1 Forstå ligningen
1
Bestem variablerne i ligningen. Det første skridt i at forstå enhver ligning er at vide, hvad der er repræsenteret af hver variabel. I dette tilfælde og repræsenterer magt, m repræsenterer masse og c, repræsenterer lysets hastighed i vakuum.
Faktisk er lysets hastighed, c, er en konstant, der er ca. 3,00 × 108 meter per sekund. Det er kvadret på grund af de grundlæggende egenskaber ved energi: en genstand, der bevæger sig ved to gange en anden hastighed, har faktisk fire gange sin energi.
Lysets hastighed anvendes som en konstant, fordi hvis vi omdanner en genstand til ren energi, bevæger den sig ved den hastighed.
2
Forstå hvad der betragtes som energi. Der er mange former for energi, herunder termiske, elektriske, kemiske, nukleare og andre. Det overføres mellem systemer, der giver strøm til en af dem, mens de tager den anden. Den grundlæggende enhed af energi er Joule (J).
Energi kan hverken skabes eller ødelægges, men kun forvandles til en anden form. For eksempel har kul en masse potentiel energi, der bliver til termisk ved forbrænding.
En objektets energi er lig med dens masse multipliceret med kvadratet af dets hastighed. I dette tilfælde vil objektets hastighed være lig med det, i hvilket lyset bevæger sig.
Video: The Nucleus: Crash Course Chemistry #1
3
Definer massens betydning. Masse defineres generelt som mængden af materiale i en genstand. Det er vigtigt at forstå, at masse og vægt er forskellige variabler. Vægten repræsenterer gravitationsstyrken modtaget af et objekt, mens massen svarer til mængden af materie i den. Massen varierer kun, hvis objektet er fysisk ændret, men vægten kan ændre sig afhængigt af sværhedsgraden den er i. Massen måles i kg (kg) og vægten i newtons (N).
Som energi kan masse ikke skabes eller ødelægges, men dens form kan ændres. For eksempel kan en isterning smelte i flydende form, men vil stadig have den samme masse i begge tilstande.
4
Realiser at masse og energi er ækvivalente. I ligningen hedder det, at masse og energi er det samme koncept og fortæller os, hvor meget energi der er indeholdt i en given mængde masse. I det væsentlige forklares det, at en lille del af massen er fyldt med en stor mængde energi.
Video: Albert Einstein's Big Idea HD Documentary (With 17 Subtitles)
Metode 2 Anvendelse af ligningen i den virkelige verden
1
Forstå, hvor den nyttige energi kommer fra. Den største del af nyttig energi kommer fra brændende kul og naturgas. Forbrændingen af disse stoffer udnytter dets valenceelektroner (de uovertruffen i det yderste lag af atomet) og de bindinger, de laver med andre elementer. Når der tilsættes varme, brydes disse obligationer og den frigjorte energi bruges til at bringe energi ind i vores verden.
At opnå energi på denne måde er ineffektiv og meget dyr for miljøet.
2
Anvend Einstein`s ligning for at gøre energikonverteringen mere effektiv. Formlen E = mc2 fortæller os, at der er meget mere energi opbevaret inde i kernen af et atom end i dens valenselektroner. Den energi, der frigives af atomets fission, er meget større end den, der skyldes brud på elektroniske bindinger.
Kernekraften er baseret på dette princip. Nukleare reaktorer forårsager fission (opdeling af atomer) og derefter indfanger den enorme mængde energi, der resulterer.
3
Oplev de eksisterende teknologier takket være ligningen E = mc2. Denne formel har gjort det muligt at skabe mange spændende nye teknologier, hvoraf nogle er uundværlige for vores moderne liv:
Positron emission tomografi gør brug af radioaktivitet til at visualisere indersiden af kroppen.
Denne ligning tillod udviklingen af telekommunikation med satellitter og prober.
Carbon dating bruger radioaktivt henfald baseret på ligningen for at bestemme alderen af meget gamle objekter.
Kernekraft gør det muligt at få renere og mere effektive energikilder i vores samfund.