Comment comprendre la formule E = mc2

Auteur: Peter Berry
Date De Création: 15 Juillet 2021
Date De Mise À Jour: 1 Juillet 2024
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E = mc² , la formule expliquée par Etienne Klein
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La formule E = mc a été connue pour la première fois lorsqu'elle a été introduite dans un article de 1905 par Albert Einstein et est devenue la formule la plus célèbre qui a ouvert la voie à une percée dans la science et la technologie ultérieures. Dans E = mc, E est l'énergie, m est la masse et c est la vitesse de la lumière dans le vide. Même les gens qui n'ont aucune connaissance de base de la physique ont entendu parler de cette formule et, dans une certaine mesure, connaissent son influence, mais la plupart d'entre eux ne le savent pas. le vrai sens de cette formule. Pour le dire simplement, c'est une formule qui montre la relation entre l'énergie et la matière: surtout que l'énergie et la matière sont deux formes différentes de la même chose. Cette formule simple a changé la façon dont les gens perçoivent l'énergie et à son tour a conduit à une série de progrès importants dans la création de la technologie moderne d'aujourd'hui.

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Partie 1 sur 2: Comprendre la formule


  1. Définissez les variables dans la formule. Pour comprendre une formule, la première étape doit être de saisir ce que chaque variable de la formule représente. Dans ce cas, E est l'énergie de l'objet à l'état stationnaire, m est la masse de l'objet et c est la vitesse de la lumière dans le vide.
    • La vitesse de la lumière c est une constante d'une valeur d'environ 3,00x10 mètres par seconde. Dans la théorie de la relativité d'Einstein, c agit comme un facteur de conversion unitaire au lieu d'une constante. Puisque l'énergie est mesurée en unités de Joule (J) ou kg m s, l'utilisation de c est le résultat d'une analyse dimensionnelle pour s'assurer que la relation entre l'énergie et la masse est une dimension.

  2. Comprenez ce qu'est l'énergie. L'énergie peut exister sous de nombreuses formes telles que thermique, électrique, chimique, nucléaire, etc. L'énergie peut être échangée entre deux systèmes, où l'un donne de l'énergie et l'autre reçoit de l'énergie.
    • L'énergie ne peut pas être produite ou perdue, mais ne peut être convertie que d'une forme à une autre. Le charbon, par exemple, a beaucoup d'énergie potentielle qui peut être convertie en chaleur lorsqu'il est brûlé.

  3. Détermination de masse. La masse d'un objet est définie comme la quantité de matière contenue dans cet objet.
    • Il existe également quelques autres définitions de la masse. «Masse constante» et «volume relatif» en sont deux. La masse constante, comme son nom l'indique, est une masse constante en toutes circonstances. Pendant ce temps, la masse relative dépend de la vitesse de l'objet. La masse dans la formule E = mc est une masse constante. C'est un point important qui contredit la perception de beaucoup de suggérer que la masse d'un objet ne sont pas changement de vitesse.
    • N'oubliez pas que la masse et le poids sont deux concepts différents. Le poids est la gravité d'un objet et la masse est la quantité de matière qui compose l'objet. La masse ne change que lorsque l'objet est physiquement modifié, tandis que le poids change en fonction de la gravité du support. La masse est mesurée en kilogrammes (kg), le poids est mesuré en newtons (N).
    • Semblable à l'énergie, la masse n'est ni générée ni perdue d'elle-même, mais ne change que d'une forme à une autre. Par exemple, un glaçon peut fondre en liquide mais sa masse ne change pas.
  4. La masse et l'énergie sont des quantités équivalentes. Cette formule énonce la similitude de la masse et de l'énergie, et montre combien d'énergie il y a dans une masse donnée. Et surtout, cette formule nous montre qu'une petite masse contient également une énorme quantité d'énergie. publicité

Partie 2 sur 2: Appliquer la formule à la pratique

  1. La source d'énergie utilisable. La plupart de l'énergie que les gens utilisent aujourd'hui provient de la combustion du charbon et du gaz naturel. Lorsque ces combustibles sont brûlés, les liaisons formées par les électrons de valence seront rompues et de l'énergie libérée, de sorte que les gens puissent utiliser cette source d'énergie pour la vie.
    • Prendre de l'énergie de cette manière est non seulement inefficace mais aussi nocif pour l'environnement.
  2. Utilisez la formule énergétique d'Einstein pour augmenter l'efficacité du métabolisme énergétique. La formule E = mc montre que le noyau d'un atome contient plus d'énergie que les électrons de valence de l'atome. L'énergie libérée lorsque l'atome est rompu est beaucoup plus grande que celle libérée lors du processus de rupture des liaisons électroniques.
    • L'énergie nucléaire repose également sur ce principe. Les réacteurs nucléaires provoquent une fission (qui provoque la séparation des atomes) et les gens récupèrent l'énergie libérée par la fission.
  3. Les inventions technologiques deviennent réalité grâce à E = mc. La formule E = mc a aidé à créer de nombreuses nouvelles technologies intéressantes dont les humains d'aujourd'hui peuvent difficilement vivre sans elles, par exemple:
    • Un balayage de positons (TEP) utilise le rayonnement pour voir des images de l'intérieur du corps.
    • Sur la base de cette formule, les scientifiques ont développé des technologies de communication à partir de satellites et de rovers autonomes.
    • L'âge de l'artefact est déterminé par la méthode du rayonnement carbone, l'essence de cette méthode est basée sur le processus de désintégration radioactive selon la formule E = mc.
    • L'énergie nucléaire est une source d'énergie plus propre et plus efficace que les sources d'énergie traditionnelles que les gens continuent d'exploiter et d'utiliser.
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