¿De qué sirve la ecuación [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]?

Answer 1

Esencialmente, lo que dice la ecuación es que para una cantidad específica de masa (en kilogramos), si la multiplica por la velocidad del cuadrado de la luz (3.00 × 10 ^ 8) ^ 2, obtiene su equivalencia energética (julios). ¿Entonces, qué significa esto? ¿Cómo puedo relacionarme con esto y cuánta energía hay en la materia? Bueno, aquí viene la parte divertida. Estamos a punto de realizar un experimento.

No es uno para el que necesitemos equipos sofisticados, ni tampoco para el que necesitamos un gran laboratorio. Todo lo que necesitamos es matemática simple y nuestra imaginación. Ahora, antes de continuar, me gustaría señalar que estoy utilizando esta ecuación en su forma más básica. Hay muchos derivados más complejos de esta ecuación que se utilizan para muchas aplicaciones diferentes. También vale la pena mencionar que cuando dos átomos se fusionan (como el hidrógeno que se fusiona con el helio en el núcleo de nuestra estrella), solo aproximadamente el 0.7% de la masa se convierte en energía total. Para nuestros propósitos, no debemos preocuparnos por esto, ya que simplemente estoy ilustrando las increíbles cantidades de energía que constituyen su equivalencia en masa, no ilustrando la fusión de toda su masa convirtiéndose en energía.

Comencemos por recopilar los datos para poder ingresarlos en nuestra ecuación. Yo peso aproximadamente 190 libras. Nuevamente, a medida que usamos unidades SI en ciencia, necesitamos convertir esto de libras a gramos. Así es como hacemos esto:

1 Josh = 190 libras
1 libras = 453,6 g
Entonces 190lbs × 453.6g / 1 lbs = 86,184g
Entonces 1 Josh = 86,184g

Como nuestra medida para E está en julios, y las unidades de medida de julios son kilogramos x metros cuadrados por segundo cuadrado, necesito convertir mi masa en gramos a mi masa en kilogramos. Lo hacemos de esta manera:

86,184g × 1kg / 1000g = 86.18kg.

Entonces 1 Josh = 86.18kg.
Ahora que estoy en la unidad de medida correcta para la masa, podemos conectar los valores a la ecuación y ver exactamente lo que obtenemos:
E = mc ^ 2

E = (86.18kg) (3.00 × 10 ^ 8) ^ 2

E = 7.76 × 10 ^ 18 Julios

Se parece a esto: 7,760,000,000,000,000,000 o aproximadamente 7.8 septillones de julios de energía.

Esta es una cantidad increíblemente grande de energía. Sin embargo, todavía parece muy vago. ¿Qué significa ese número? ¿Cuánta energía es eso realmente? Bueno, continuemos este experimento y encontremos algo con lo que podamos medir esto, para ayudar a poner esta cantidad de energía en perspectiva para nosotros.

Primero, convirtamos nuestra energía en una medida equivalente. Algo con lo que podemos relacionarnos. ¿Cómo suena TNT? Primero, debemos identificar una unidad de medida común para TNT. El kilotón. Ahora descubrimos cuántos kilotones de TNT hay en 1 Joule. Después de buscar un poco, encontré una relación de conversión que nos permitirá hacer esto:

1 julio = 2,39 × 10 ^ -13

kilotones de explosivos. Lo que significa que 1 Joule de energía es igual a .000000000000239 kilotones de TNT. Ese es un número muy pequeño. Una mejor manera de entender esta relación es cambiar esa relación para ver cuántos julios de energía hay en 1 kilotón de TNT. 1 kiloton de TNT = 4.18 × 10 ^ 12

Julios o más bien 4,184,000,000,000 Julios.

Ahora que tenemos nuestra relación de conversión, hagamos los cálculos.

1 Josh (E) = 7.76 x 10 ^ 18 julios
7.76 x 10 ^ 18 julios x 1 kT TNT / 4.18 x 10 ^ 12

J = 1,856,459 kilotones de TNT.

Por lo tanto, al concluir nuestro pequeño experimento mental, encontramos que solo un ser humano es aproximadamente la equivalencia de 1.86 MILLONES de kilotones de energía TNT. Ahora pongamos eso en perspectiva, solo para iluminar la enorme cantidad de potencia que realmente es esta equivalencia.

La bomba que destruyó Nagasaki en Japón durante la Segunda Guerra Mundial fue devastadora. Niveló una ciudad en segundos y puso fin a la Guerra en el Pacífico. Esa bomba tenía aproximadamente 21 kilotones de explosivos. Eso significa que yo, 1 ser humano, tengo 88,403 veces más energía explosiva en mí que una bomba que destruyó una ciudad entera … y eso se aplica a cada ser humano.

Entonces, cuando escuche a alguien decirle que tiene un potencial real, simplemente responda que no tiene idea …

Answer 2

En Física y Filosofía , Werner Heisenberg describe que, “… podemos decir que el asunto de Aristóteles, que es meramente ‘potentia’, debe compararse con nuestro concepto de energía, que entra en ‘actualidad’ por medio de la forma, cuando se crea la partícula elemental. “(p. 160). Ahora, no profeso ninguna experiencia en el tema (todavía soy un estudiante de pregrado), pero la idea de que hay una “sustancia” fundamental que subyace en la más elemental de las partículas proporciona algo de reflexión. Los mecanismos de esta ecuación, la mutabilidad de la masa en energía y viceversa, nos permite obtener resultados útiles de los aceleradores de partículas. El hecho de que a través de nuestros aceleradores las partículas pueden colisionar y derramar otras partículas de corta duración hace un caso convincente de que no hay otro orden fundamental importante: que el modelo estándar es el más profundo que podemos obtener antes de encontrar esta “sustancia” que proporciona una fluidez para “formarse” como lo habrían descrito los griegos: esa energía debería ser el concepto complementario extraño, sin forma, pero aún cuantificable, al de masa. Todas las partículas, al final, son formas de energía.

Por supuesto, en la aplicabilidad, no podemos olvidar el terror perpetuado por las armas nucleares, desatado al final de la Segunda Guerra Mundial y luego colgando sobre una población mundial mordiéndose las uñas durante 45 años con la esperanza de evitar la destrucción mutuamente asegurada. Tanto con la fusión nuclear como con la fisión, una diferencia entre las masas iniciales y resultantes significa que se liberan cantidades espectaculares de energía, aunque solo una pequeña fracción de la masa nuclear se convierte en energía. Esto se debe al factor c ^ 2 por el cual multiplicamos la masa para devolver energía. ¡Esta fusión es el proceso que alimenta al sol!

De la forma en que lo he estado viendo, la ecuación es filosóficamente divertida de pensar, ya que aborda las preguntas sobre las “formas” fundamentales que la filosofía occidental ha planteado desde su inicio, pero también tiene importantes consecuencias políticas que considerar, junto con Los mecanismos modernos de la física del acelerador. Una vez más, estoy en el tercer año de la universidad, así que estos son solo pensamientos que he tenido de los cursos / material que he leído y no soy un experto.

Answer 3

La ecuación E = mc ^ 2 es la gran ecuación inventada por el gran científico Einstein. La característica de la ecuación es que una cantidad muy pequeña de materiales producirá una enorme cantidad de energía ya que c, la velocidad de la luz es una figura astronómica.

Esta ecuación nunca se puede aplicar en la quema de combustible normal de petróleo o carbón de cualquier otra quema de materiales como madera, telas, etc.

Antes de esta invención, se estableció la conservación de la masa y la energía y se afirmó que ninguna masa de energía se puede destruir ni crear, y en todo el universo esta energía y masa se mantienen constantes. Solo son posibles formas de energía como la transferencia de calor a mecánica o eléctrica a calor, química a calor, etc.

La aplicación de esta ecuación se aplica solo a la fisión nuclear y la fusión, en la planta de generación de energía nuclear, en la tecnología de cohetes y similares, e incluso en la explosión de una bomba nuclear en Hiroshima y Nagasaki, una historia atroz de la humanidad.

Answer 4

En realidad, esta es la ecuación más popular en física, pero a veces se malinterpreta. Esta fórmula no es la original. Consideremos el mundo relativista, de acuerdo con las ecuaciones de Einstein y la ecuación de transformación de velocidad de Lorentz, reemplazaremos las ecuaciones de transformación galileanas por las de Lorentz
Debido a que las leyes de la física deben permanecer sin cambios bajo la transformación de Lorentz, podríamos generalizar la ley de Newton para el momento lineal, pero con alguna modificación de acuerdo con Lorentz. Después de eso, podríamos derivar la energía usando algún cálculo ya que el trabajo es la integración de la fuerza (dP / dt) con respecto al cambio en la posición dx.

La forma original de la Energía total es

La porción (Mc ^ 2) se llama energía en reposo. Cuando se publicó en los documentos de Einstein, se escribió como M = E / C ^ 2, lo que significa que la masa es una forma de energía. ¿Pero qué es esta masa? De hecho, la masa observada de un cuerpo = La masa de los componentes del cuerpo + la masa extra debido a la energía. La masa en la ecuación es la masa extra agregada al cuerpo debido a todas las formas de energía (cinética, potencial y energía térmica).

Cuando el cuerpo está en un estado de movimiento en movimiento con un impulso lineal P,
agregamos la energía cinética a la energía total, luego llegamos a esta fórmula

Para una partícula de luz (fotón), el fotón tiene masa cero cuando se mueve (con la velocidad de la luz), por lo que la ecuación utilizada para los fotones es E = hf o E = pc (pero realmente no es útil para los fotones), ya que el lado derecho obtiene 0 cuando sustituimos con m = 0. Y cuando decimos Energía de fotón = mc ^ 2, nos referimos al resto de la energía y esto es imposible de lograr ya que los fotones tienen velocidad de la luz en todos los marcos de referencia.

Para resumir y enfocarse en la respuesta, la masa en la ecuación es la masa agregada al objeto debido a la energía, y puede representar la masa perdida en algunos eventos nucleares.

Espero que esto haya sido útil

Answer 5

Aquí,

M es la masa de la partícula y C es la velocidad de la luz.

Es la velocidad máxima que puede alcanzar una partícula en este universo. nuestro universo está limitado por este hecho.

La energía viaja como radiación y no exhibe la naturaleza de las partículas. Se desconoce su posición o momento.

partícula tiene masa.

Las ecuaciones sugieren que la masa y la energía son convertibles.

significa que cualquier cuerpo puede convertirse en energía y la energía puede convertirse en masa con la equivalencia descrita por la ecuación E = MC 2

Answer 6

E = mc ^ 2 es la ecuación creada por Albert Einstein que básicamente dice que masa y energía son las mismas cosas físicas y pueden cambiarse entre sí.

La ecuación dice que la energía cinética de un cuerpo (E) es igual a su tiempo de masa, la velocidad de la luz al cuadrado.

Esta ecuación es especialmente útil en la creación de bombas atómicas.

Answer 7

Esta ecuación da equivalencia de masa de energía, es decir, la masa se puede convertir en energía y viceversa. Entonces, la conservación de la masa no siempre es cierta. Esta ecuación se utiliza en fisión nuclear y reacciones de fusión.

Answer 8

La ecuación para la energía relativista total de una masa viene dada por [math] \ gamma * m * c ^ 2 [/ math]. Este factor de [math] \ gamma [/ math] está relacionado con la velocidad relativa de la masa. Se acerca al infinito a medida que la velocidad se acerca a la velocidad de la luz, “c”.

Cuando una masa está en reposo, este factor gamma es 1, entonces [matemática] E = 1. * [/ Matemática] [matemática] m * c ^ 2 [/ matemática] representa la energía que un objeto tiene en reposo (en relación con el observador .)

Se puede usar para predecir cuánta energía se produce en las reacciones nucleares cuando los núcleos grandes se someten a fisión, o cuando los núcleos pequeños sufren fusión o energía de unión de los átomos. Por ejemplo, si una partícula y su antipartícula se aniquilan, toda esa masa “desaparece” y se “convierte” en energía.

Mucho más interesante es trabajar la ecuación al revés:> esa energía puede convertirse en masa, masa que antes no estaba allí. Los aceleradores de partículas usan esto todo el tiempo para predecir qué nuevas partículas se pueden producir. Las partículas que se mueven rápidamente alrededor del acelerador se detienen y esa energía cinética se “convierte” en masa, partículas nuevas. Cuanta más energía, más masiva puede ser la partícula “creada”.

Answer 9

Esta relación estableció una equivalencia entre dos medidas hasta ahora independientes de propiedad física, es decir, la resistencia al cambio de movimiento (masa) y la capacidad de hacer trabajo (energía). El alto valor de la velocidad de la luz significa que incluso una pequeña masa puede convertirse en una gran cantidad de energía, lo que explica la producción de energía de las estrellas o los reactores nucleares, etc.

Answer 10

Esta es la ecuación más famosa dada por Albert Einstein. Tiene energía en un lado y masa en el otro. Nos dice que la masa es otra forma de energía. De acuerdo con esta ecuación, si quema algo de masa, digamos un paño pequeño, obtendrá energía en forma de calor, luz, etc. ahora, si sumas toda la energía que se libera, recuperarás tu paño, pero prácticamente esto no es posible porque no podemos sumar toda la energía que se liberó durante la quema.

Pero realmente podemos convertir la masa en energía. Se utiliza en muchas actividades de la vida diaria, como quemar gasolina o disecar para hacer funcionar vehículos. Los reactores nucleares funcionan en esta ecuación y las bombas atómicas también se fabrican utilizando esta ecuación.

Answer 11

Solo es realmente útil cuando la masa se convierte en energía, lo que solo ocurre en reacciones atómicas (bombas nucleares, reactores nucleares y desintegración radiactiva). Podría ser útil si la energía se convirtiera en masa, pero no sé de ninguna instancia de que eso suceda.

Answer 12

se usa principalmente en reacciones nucleares … cuando dos reactivos nucleares reaccionan, la masa formada del producto es menor que la masa reactiva … la diferencia de masa se transforma en energía y la diferencia de masa se llama defecto de masa (m) .

Answer 13

En esta ecuación E es la energía liberada M masa y C la velocidad de la luz que es una constante. Con la ayuda de esta ecuación podemos calcular la energía liberada durante las reacciones nucleares.

Answer 14

Es la ecuación que relaciona energía y masa … Einstein dijo por primera vez que la energía y la masa son intercartables …

Answer 15

Con la ayuda de esta ecuación, podríamos calcular la magnitud de la energía liberada durante las reacciones nucleares. Energía similar = cambio en la masa de partículas * velocidad de la luz en el vacío ^ 2 …

Answer 16

tan simple como tú

Se puede usar para calcular la cantidad de energía liberada cuando cierta masa se convierte en energía o viceversa.

Answer 17

Para hacer una bomba atómica.