Como entender a fórmula E = mc2

Autor: Peter Berry
Data De Criação: 15 Julho 2021
Data De Atualização: 1 Julho 2024
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Contente

A fórmula E = mc foi conhecida pela primeira vez quando foi apresentada em um artigo de 1905 por Albert Einstein e se tornou a fórmula mais famosa que preparou o terreno para um avanço na ciência e tecnologia posteriores. Em E = mc, E é energia, m é massa ec é a velocidade da luz no vácuo. Mesmo pessoas que não têm nenhum conhecimento básico de física já ouviram falar dessa fórmula e, até certo ponto, conhecem sua influência, entretanto, a maioria delas não. o verdadeiro significado desta fórmula. Simplificando, esta é uma fórmula que mostra a relação entre energia e matéria: especialmente que energia e matéria são duas formas diferentes da mesma coisa. Essa fórmula simples mudou a forma como as pessoas percebem a energia e, por sua vez, levou a uma série de avanços importantes na criação da tecnologia moderna hoje.

Passos

Parte 1 de 2: Compreendendo a fórmula


  1. Defina as variáveis ​​na fórmula. Para entender qualquer fórmula, o primeiro passo deve ser entender o que cada variável na fórmula representa. Nesse caso, E é a energia do objeto no estado estacionário, m é a massa do objeto ec é a velocidade da luz no vácuo.
    • A velocidade da luz c é uma constante com um valor de aproximadamente 3,00x10 metros por segundo. Na teoria da relatividade de Einstein, c atua como um fator de conversão de unidade em vez de uma constante. Como a energia é medida em unidades de Joule (J) ou kg m s, o uso de c é o resultado da análise dimensional para garantir que a relação entre energia e massa seja uma dimensão.

  2. Entenda o que é energia. A energia pode existir em muitas formas, como térmica, elétrica, química, nuclear e assim por diante. A energia pode ser trocada entre dois sistemas, onde um fornece energia e o outro recebe energia.
    • A energia não pode ser produzida ou perdida, mas só pode ser convertida de uma forma para outra. O carvão, por exemplo, tem muita energia potencial que pode ser convertida em calor quando queimado.

  3. Determinação de massa. A massa de um objeto é definida como a quantidade de matéria contida naquele objeto.
    • Existem também algumas outras definições de massa. "Massa constante" e "volume relativo" são dois deles. Massa constante, como o nome indica, é massa constante em todas as circunstâncias. Enquanto isso, a massa relativa depende da velocidade do objeto. A massa na fórmula E = mc é a massa constante. Este é um ponto importante que contradiz a percepção de muitos de sugerir que a massa de um objeto não são mudança na velocidade.
    • Lembre-se de que massa e peso são dois conceitos diferentes. Peso é a gravidade de um objeto, e massa é a quantidade de matéria que compõe o objeto. A massa só muda quando o objeto é modificado fisicamente, enquanto o peso muda dependendo da gravidade do meio. A massa é medida em quilogramas (kg), o peso é medido em newtons (N).
    • Semelhante à energia, a massa não é gerada nem perdida por si mesma, mas apenas muda de uma forma para outra. Por exemplo, um cubo de gelo pode derreter e virar líquido, mas sua massa não muda.
  4. Massa e energia são quantidades equivalentes. Esta fórmula afirma a semelhança de massa e energia, e mostra quanta energia existe em uma dada massa. E o mais importante, esta fórmula nos mostra que uma pequena massa também contém uma grande quantidade de energia. propaganda

Parte 2 de 2: Aplicando a fórmula à prática

  1. A fonte de energia utilizável. A maior parte da energia que as pessoas usam hoje vem da queima de carvão e gás natural. Quando esses combustíveis são queimados, as ligações formadas pelos elétrons de valência se quebram e liberam energia, para que as pessoas possam utilizar essa fonte de energia para a vida.
    • Tirar energia dessa forma não é apenas ineficiente, mas também prejudicial ao meio ambiente.
  2. Use a fórmula energética de Einstein para aumentar a eficiência do metabolismo energético. A fórmula E = mc mostra que o núcleo de um átomo contém mais energia do que os elétrons de valência do átomo. A energia liberada pela quebra de um átomo é muito maior do que a liberada no processo de quebra das ligações eletrônicas.
    • A energia nuclear também se baseia neste princípio. Os reatores nucleares causam a fissão (fazendo com que os átomos se separem), e as pessoas recuperarão a energia liberada da fissão.
  3. As invenções tecnológicas tornam-se realidade graças ao E = mc. A fórmula E = mc ajudou a criar muitas novas tecnologias interessantes que talvez os humanos de hoje dificilmente possam viver sem elas, por exemplo:
    • Uma varredura de pósitrons (PET) usa radiação para ver imagens do interior do corpo.
    • Com base nessa fórmula, os cientistas desenvolveram tecnologias de comunicação a partir de satélites e rovers autônomos.
    • A idade do artefato é determinada pelo método da radiação de carbono, a essência deste método é baseada no processo de decaimento radioativo de acordo com a fórmula E = mc.
    • A energia nuclear é uma fonte de energia mais limpa e eficiente do que as fontes de energia tradicionais que as pessoas ainda exploram e usam.
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