Autor:
Peter Berry
Data E Krijimit:
15 Korrik 2021
Datën E Azhurnimit:
1 Korrik 2024
Përmbajtje
Formula E = mc u njoh për herë të parë kur u prezantua në një letër të vitit 1905 nga Albert Einstein dhe u bë formula më e famshme që vendosi bazat për një përparim në shkencën dhe teknologjinë e mëvonshme. Në E = mc, E është energji, m është masë, dhe c është shpejtësia e dritës në një vakum. Edhe njerëzit që nuk kanë njohuri themelore të fizikës kanë dëgjuar për këtë formulë dhe, në një farë mase, e dinë ndikimin e saj, megjithatë, shumica e tyre nuk e dinë. kuptimi i vërtetë i kësaj formule. Ta themi thjesht, kjo është një formulë që tregon marrëdhëniet midis energjisë dhe materies: veçanërisht që energjia dhe materia janë dy forma të ndryshme të së njëjtës gjë. Kjo formulë e thjeshtë ndryshoi mënyrën se si njerëzit e perceptojnë energjinë dhe nga ana tjetër ka çuar në një sërë hapash të rëndësishëm në krijimin e teknologjisë moderne sot.
Hapat
Pjesa 1 nga 2: Kuptimi i formulës
Përcaktoni ndryshoret në formulë. Për të kuptuar ndonjë formulë, hapi i parë duhet të jetë kapja e asaj që përfaqëson secila ndryshore në formulë. Në këtë rast, E është energjia e objektit në gjendje të palëvizshme, m është masa e objektit dhe c është shpejtësia e dritës në një vakum.- Shpejtësia e dritës c është një konstante me një vlerë përafërsisht 3.00x10 metra në sekondë. Në teorinë e relativitetit të Ajnshtajnit, c vepron si një faktor i konvertimit të njësisë në vend të një konstante. Meqenëse energjia matet në njësi të Joule (J) ose kg m s, përdorimi i c është rezultat i analizës dimensionale për të siguruar që marrëdhënia midis energjisë dhe masës të jetë një dimension.
Kuptoni se çfarë është energjia. Energjia mund të ekzistojë në shumë forma të tilla si termike, elektrike, kimike, bërthamore, etj. Energjia mund të shkëmbehet midis dy sistemeve, ku njëri jep energji dhe tjetri merr energji.- Energjia nuk mund të prodhohet ose humbet, por mund të shndërrohet vetëm nga një formë në tjetrën. Qymyri, për shembull, ka shumë energji të mundshme që mund të shndërrohet në nxehtësi kur digjet.
Përcaktimi i masës. Masa e një objekti përcaktohet si sasia e lëndës që përmbahet në atë objekt.- Ekzistojnë edhe disa përkufizime të tjera të masës. "Masa konstante" dhe "vëllimi relativ" janë dy prej tyre. Masa konstante, siç nënkupton vetë emri, është masë konstante në të gjitha rrethanat. Ndërkohë, masa relative varet nga shpejtësia e objektit. Masa në formulën E = mc është masë konstante. Kjo është një pikë e rëndësishme që bie ndesh me perceptimin e shumë njerëzve për të sugjeruar se masa e një objekti nuk jane ndryshimi i shpejtësisë.
- Mos harroni se masa dhe pesha janë dy koncepte të ndryshme. Pesha është graviteti i një objekti, dhe masa është sasia e materies që përbën objektin. Masa ndryshon vetëm kur objekti modifikohet fizikisht, ndërsa pesha ndryshon në varësi të gravitetit të mediumit. Masa matet në kilogram (kg), pesha matet në njutone (N).
- Ngjashëm me energjinë, masa nuk gjenerohet as humbet vetvetiu, por ndryshon vetëm nga një formë në tjetrën. Për shembull, një kub akulli mund të shkrihet në një lëng, por masa e tij nuk ndryshon.
Masa dhe energjia janë sasi ekuivalente. Kjo formulë tregon ngjashmërinë e masës dhe energjisë, dhe tregon se sa energji ka në një masë të caktuar. Dhe më e rëndësishmja, kjo formulë na tregon se një masë e vogël gjithashtu përmban një sasi të madhe energjie. reklamë
Pjesa 2 nga 2: Zbatimi i formulës në praktikë
Burimi i energjisë së dobishme. Pjesa më e madhe e energjisë që njerëzit përdorin sot vjen nga djegia e qymyrit dhe gazit natyror. Kur këto lëndë djegëse të digjen, lidhjet e formuara nga elektronet valente do të thyejnë dhe lëshojnë energji, në mënyrë që njerëzit të mund ta shfrytëzojnë atë burim energjie për jetën.
- Marrja e energjisë në këtë mënyrë është jo vetëm joefikase por edhe e dëmshme për mjedisin.
Përdorni formulën e energjisë së Ajnshtajnit për të rritur efikasitetin e metabolizmit të energjisë. Formula E = mc tregon se bërthama e një atomi përmban më shumë energji sesa elektronet valente të atomit. Energjia e çliruar nga thyerja e një atomi është shumë më e madhe se ajo e lëshuar në procesin e thyerjes së lidhjeve elektronike.
- Energjia bërthamore bazohet gjithashtu në këtë parim. Reaktorët bërthamorë shkaktojnë copëtim (duke shkaktuar ndarjen e atomeve), dhe njerëzit do të rimarrin energjinë e çliruar nga copëtimi.
Shpikjet teknologjike bëhen realitet falë E = mc. Formula E = mc ka ndihmuar në krijimin e shumë teknologjive të reja interesante që ndoshta njerëzit sot vështirë se mund të jetojnë pa to, për shembull:
- Një skanim i pozitronit (PET) përdor rrezatim për të parë fotografitë e pjesës së brendshme të trupit.
- Bazuar në këtë formulë, shkencëtarët kanë zhvilluar teknologji komunikimi nga satelitët dhe rovers autonome.
- Mosha e artefaktit përcaktohet nga metoda e rrezatimit të karbonit, thelbi i kësaj metode bazohet në procesin e kalbjes radioaktive sipas formulës E = mc.
- Energjia bërthamore është një burim më i pastër dhe më efikas i energjisë sesa burimet tradicionale të energjisë që njerëzit ende shfrytëzojnë dhe përdorin.
