1905 -жылы Альберт Эйнштейн тарабынан ачылган революциялык илимий эмгекте E = mc2 киргизилген, мында: E - энергия, m - массасы, c - вакуумдагы жарыктын ылдамдыгы. Ошондон бери, E = mc2 дүйнөдөгү эң таанылган теңдемелердин бирине айланды. Чынында, физика боюнча билими жок адамдар бул теңдемени жок дегенде угушкан жана анын дүйнөгө эбегейсиз таасирин билишет. Бирок, көбү теңдеме эмнени билдирерин билишпейт. Жөнөкөй сөз менен айтканда, бул теңдеме энергиянын затка болгон корреляциясын билдирет: маңызы боюнча, энергия менен зат бир нерсенин эки формасы. Бул жөнөкөй теңдеме энергия жөнүндө ой жүгүртүүбүздү өзгөртүп, ар кандай технологиялык жетишкендиктерди пайда кылды.
Кадам
2 ичинен 1 -бөлүк: Теңдемелерди түшүнүү
Кадам 1. Теңдеменин өзгөрмөлөрүн аныктаңыз
Теңдемени түшүнүүнүн биринчи кадамы - ар бир өзгөрмөнүн маанисин билүү. Мында Е - кыймылсыз нерсенин энергиясы, m - нерсенин массасы, с - вакуумдагы жарыктын ылдамдыгы.
Жарыктын ылдамдыгы (в) ар бир теңдемеде барабар жана болжол менен 3.00x10 ге барабар туруктуу8 метр секундасына. Эйнштейндин салыштырмалуулук контекстинде, б2 константага караганда бирдиктүү конверсиялык фактор катары көбүрөөк иштейт. Ошондуктан с өлчөмдүү анализдин натыйжасында квадратка ээ (энергия джоул менен өлчөнөт, же кг м2 с-2) с2 энергия менен массанын ортосундагы байланыш өлчөмдүү ырааттуу болушун камсыз кылуу.
Кадам 2. Энергия деген эмне экенин түшүнүңүз
Энергиянын көптөгөн түрлөрү бар, анын ичинде жылуулук, электр энергиясы, химиялык заттар, атомдук жана башкалар. Энергия ар кандай системалардын ортосунда өткөрүлөт (бир системага энергия берүү, экинчисинен энергия алуу).
Энергияны жаратуу же жок кылуу мүмкүн эмес, болгону ар кандай формага которулат. Мисалы, көмүрдүн потенциалдуу энергиясы көп, ал күйгөндө жылуулук энергиясына айланат
3 -кадам. Масса түшүнүгүн аныктаңыз
Массасы жалпысынан объекттеги заттын өлчөмү катары аныкталат.
- Массанын дагы бир аныктамасы бар. "Эс алуу энергиясы" жана "релятивисттик масса" деген терминдер бар. Эс алуу энергиясы - бул кандай масштабда колдонсоңуз да, туруктуу жана өзгөрбөй турган массасы. Башка жагынан. релятивисттик масса нерсенин ылдамдыгына көз каранды. Теңдемеде E = mc2, m эс алуу энергиясын билдирет. Бул абдан маанилүү, анткени бул сиздин массаңызды билдирет жок популярдуу ишенимге карама -каршы, ылдамдыкты алсаңыз дагы көбөйөт.
- Бул массасы жана салмагы эки башка нерсе экенин түшүнүү керек. Салмагы - бул нерсе сезген тартылуу күчү, ал эми массасы - бул заттагы заттын өлчөмү. Массасы объект физикалык жактан өзгөртүлгөндө гана өзгөрөт, ал эми салмагы объектинин айланасынын тартылуу күчүнө жараша өзгөрөт. Массасы килограмм (кг) менен өлчөнөт, ал эми салмагы Ньютон (N) менен өлчөнөт.
- Энергия сыяктуу, массаны жаратуу же жок кылуу мүмкүн эмес, бирок формасын өзгөртө алат. Мисалы, муздун текчелери суюк болуп эрип кетет, бирок эки түрдөгү тең массасы бирдей.
4 -кадам. Масса менен энергия эквиваленттүү экенин түшүнүңүз
Бул теңдемеде масса менен энергия эквиваленттүү экени айтылат жана берилген массада канча энергия бар экенин айтат. Негизинен, бул теңдеме кичинекей масса чындыгында чоң энергияга толгонун түшүндүрөт.
2дин 2 -бөлүгү: Реал дүйнөдө теңдемелерди колдонуу
Кадам 1. Колдонулган энергия кайдан келгенин түшүнүңүз
Биз керектеген энергиянын көбү көмүр менен жаратылыш газын күйгүзүүдөн келет. Бул заттардын күйүшү валенттүүлүк электрондорун (атомдордун эң сырткы кабыгындагы жупташпаган электрондор) жана башка элементтер менен жасалган байланыштарды колдонот. Жылуулук кошулганда бул байланыштар үзүлүп, бөлүнгөн энергия энергия булагы катары колдонулат.
Бул ыкма аркылуу энергия алуу өтө натыйжасыз жана айлана -чөйрөгө зыян келтирет
2 -кадам. Энергиянын конверсиясын эффективдүү кылуу үчүн Эйнштейндин теңдемелерин колдонуңуз
E = mc2бизге атомдун ядросунда валенттик электрондорго караганда көбүрөөк энергия сакталганын айтат. Атомдук бөлүнүүдөн чыккан энергия электрон байланыштарын үзүүдөн алда канча жогору.
Атомдук энергия ушул принципке негизделген. Ядролук реакторлор атомдордун бөлүнүшүнө алып келет жана бөлүнгөн энергияны көп көлөмдө кармайт
3 -кадам. E = mc тарабынан түзүлгөн технологияларды ачыңыз2.
E = mc2 көптөгөн жаңы жана кызыктуу технологияларды түзүүгө мүмкүндүк берди, алардын арасында биз негизги муктаждыктарыбызга айландык:
- ПЭТтин сканери дененин ичинде эмне бар экенин көрүү үчүн радиоактивдүүлүктү колдонот.
- Бул теңдеме спутниктер жана ровер менен телекоммуникацияны өнүктүрүүгө мүмкүндүк берет.
- Радио көмүртек менен таанышуу байыркы нерселердин жашын аныктоо үчүн ушул теңдемеге негизделген радиоактивдүү ажыроону колдонот.
- Ядролук энергия биздин коом үчүн таза жана натыйжалуу энергия булагын камсыз кылат.
