«Как в современной физике применяется формула E = mc2, что она значит?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаНаука+2
Анонимный вопрос
·
1,8 K
ОтветитьУточнитьАндрей О. Федотов
Физика
1,3 K
КФМН (физика тведого тела), сейчас пенсионер-инженер. Работал в ИФТТ, ЦКБ УП, ИФП (всё… · 6 дек 2022
Если кратко, то это про то сколько энергии содержится (можно вынуть) из “тела” массы “m”. Используется, мб и неосознанно, везде.
От атомной бомбы до газовой горелки (и при распаде урана, и при горении газа дефект массы имеет место быть).
Если же действительно интересно, то даю ссылку “УФН, т.158, №3, стр.511, Л.Б. Окунь, Понятие массы (масса, энергия, относительность).
” В интернете есть. Написано понятно (методические заметки)
1 эксперт согласен
Александр Ром
7 декабря 2022
Сделаем преобразование: в формуле для общей энергии падающего тела (справедливо для любого движущегося тела) E=Ep+E… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Александр Егоров
Машинное обучение
193
Я очень рад быть частью этой группы и надеюсь внести положительный вклад. · 7 дек 2022
Формула E = mc2 — одно из самых известных и важных уравнений современной физики. Впервые он был получен Альбертом Эйнштейном в 1905 году и описывает взаимосвязь между массой и энергией.
Уравнение утверждает, что энергия (E) тела равна его массе (m), умноженной на квадрат скорости света (c2). Это означает, что даже небольшое количество массы может быть преобразовано в.
Игило Егелев
1 января
Кроме общих слов вы можете привести конкретный пример, как используется формула E = mc2 в вычислениях, кроме… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Эрик Снарский
204
программист · 8 дек 2022
Ученые наблюдают за ядерными реакциями, и замечают, что масса частиц “после” не равна массе частиц “до” реакции. Эта разница называется “дефект масс”. Формула позволяет теоретически оценить сколько энергии при ядерной реакции выделится, если знаем сколько массы “пропало”.
Комментировать ответ…Комментировать…
Сергей Сергеев
10
Путешествую, читаю книги, занимаюсь спортом. Люблю познавать новое и прокачивать мозги. · 7 дек 2022
Формула E = mc2 представляет собой одну из самых известных формул в современной физике.
Комментировать ответ…Комментировать…
Артём Скрябин
1,2 K
дизайн, космос, литература, творчество, музыка, атеизм, буддизм, религия, философия… · 5 дек 2022
Дорогая Ирина, попробую для разнообразия дать ответ, который вам может понравиться. Так вот, эта формула означает, что после смерти человек “с развитым образным мышлением”, вернее “энергетический слепок его души” со скоростью света и пропорционально массе его тела, устремляется прямиком к боженьке. – Таково “целостное понимание” формулы, пока недоступное однобоким… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Dmitry Maslov
5,1 K
Инженер путей сообщения – строитель · 5 дек 2022
Основное применение данной формулы — пихать её куда не попадя, дабы казаться умнее.
Виктор Зосимов
7 декабря 2022
> Основное применение данной формулы — пихать её куда не попадя, дабы казаться умнее. Вот автор не пихает ее куда… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
552
https://zen.yandex.ru/id/5cbf79061d497b00af3f8e40 https://vk.com/id28912895 Интересы:… · 6 дек 2022
Эта формула относится к так называемым “интересным” формулам прикладной физики.
Е – энергия движения.
m – “общая” (для ОТО) или “специальная” масса (для СТО).
С² (или с²) – квадрат скорости света.
Скорость света в вакууме (с) – по теории Относительности – предел скорости для Вселенной. Ничего во Вселенной не может двигаться быстрее “скорости света”. А КВАДРАТ скорости… Читать далее
1 эксперт не согласен
возражает
7 декабря 2022
Ответ ни о чем
Комментировать ответ…Комментировать…
Игило Егелев
9
Физика, философия, техника, здоровье, работы с деревом (инкрустация), кожей и др. · 4 янв
Формула Е=мс2 не является расчетной. По этой формуле ничего конкретного рассчитать нельзя. Эта формула является ГИПОТЕЗОЙ, основанной на ПРЕДПОЛОЖЕНИИ, о том, что скорость света является предельной и выше нее не может быть. Экспериментально это не доказано. Просто на данный момент скорости выше скорости света не обнаружено. Но… .https://dzen.ru/media/id/5c1fff6a6e336a00.
2 эксперта не согласны
Андрей О. Федотов
возражает
5 января
Да я и в своём ответе написал, и автору писал. Пытаясь опровергнуть сделанное 100 лет назад, надо бы посмотреть… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
формула, формулировка простыми словами, кто открыл, задачи с решением, примеры из жизни
Энергия — одно из сложнейших понятий современной физики. И закон сохранения энергии относится к числу ее основополагающих принципов. Вместе с экспертом разберем задачи с решением этого фундаментального закона природы и узнаем, кто его открыл
Борис Михеев
Автор КП
Андрей Найденов
Преподаватель математики и физики онлайн-школы TutorOnline
Физика ставит своей целью понимание самых общих закономерностей материального мира.
Имена Архимеда, Ньютона, Эйнштейна знакомы каждому школьнику. Но великое множество ученых вложили по кирпичику в здание современной науки и ускорили развитие человеческой цивилизации. Ее современный уровень был бы недостижим без понимания природы энергии и ее законов прежде всего в механике, самом доступном для наблюдений и экспериментов разделе физики.
Формулировка закона сохранения энергии простыми словами в механике
Закон сохранения энергии действует повсеместно и незаметно. В механике он срабатывает в замкнутой системе под воздействием консервативных сил – то есть сил тяжести и упругости, зависящих только от стартового и финального положения тела и не зависящих от траектории движения. При таких условиях энергия тел никуда не исчезает, а лишь переходит из кинетической в потенциальную и наоборот – из потенциальной в кинетическую. Это и есть самая простая формулировка закона сохранения энергии для механических систем.
В ТЕМУ
Формула закона сохранения энергии
E=Ep+Ek=const
Где:
Ep — потенциальная энергия;
Ek — кинетическая энергия;
История открытия закона сохранения энергии
Закономерности взаимодействия физических тел интересовали ученых с античных времен.
Но описать их в виде формулы или хотя бы принципа они не сумели. Первым это попытался сделать Рене Декарт в своем труде «Начала философии», изданном в середине XVII века. Он указал, что если одно тело сталкивается с другим, то может отдать ему только такое количество движения, сколько второе у него отнимет. Идею Декарта развил Лейбниц, введя понятие «живой силы», которую мы называем кинетической энергией. Поддержал его рассуждения Михайло Ломоносов в своем «всеобщем естественном законе», но все формулировки были скорее принципом, а не законом, формул не было.
Исаак Ньютон. Фото: wikipedia.org
От «живой силы» физики перешли к «кинетической энергии» только в середине XIX столетия, накопив опыт работы с тепловыми и электрическими машинами. Немалый экспериментальный вклад сделал в понимание этого закона Джеймс Джоуль и Роберт Майер. Самую полную математическую формулировку дал Герман Гельмгольц, который ввел понятие потенциальной энергии и обобщил закон сохранения энергии на все разделы физики – даже на те, которые в его время не существовали.
Например, на теорию относительности и квантовую механику.
В ТЕМУ
Задачи на закон сохранения энергии
Самый общий физический закон используется при решении совершенно практических задач.
Задача 1
Некое тело подбросили вверх вертикально с начальной скоростью 15 м/с. На какую высоту оно поднимется? Сопротивление воздуха при решении задачи не учитывать.
Решение: полученная при броске кинетическая энергия будет постепенно преобразовываться в потенциальную энергию:
Ep=Ek
То есть: mgh=(m*V2)/2
Где:
m – масса тела;
V – начальная скорость;
g – ускорение свободного падения;
h – высота подъема.
После преобразований получаем формулу для высоты подъема:
h= V2/(2*g)=225/(2*9,8)=11,47 м.
Ответ: тело поднимется на высоту 11,47 м.
Задача 2
Пружину растянули на 15 см.
Известно, что она получила потенциальную энергию 24 Дж. Какова жесткость пружины?
Решение: формула потенциальной энергии упруго деформированного тела:
Ep=(k*x2)/2
Где:
k – коэффициент жесткости;
x – величина деформации.
Преобразуем формулу для расчета:
k=(2*Ep)/x2=(2*24)/225=2133,33 Н/м
Ответ: жесткость пружины равна 2133,33 Н/м.
Популярные вопросы и ответы
Отвечает Андрей Найденов, преподаватель математики и физики онлайн-школы TutorOnline
Кто открыл закон сохранения энергии?
— В открытии закона сохранения энергии участвовали многие ученые. Некоторые из них были очень близки, чтобы сформулировать его. Например, Майер и Джоуль своими работами показали, что количество выделяемой теплоты равно совершенной работе и наоборот. Однако наиболее полную формулировку первым дал в своих работах Гельмгольц.
Какие примеры из жизни на закон сохранения энергии существуют?
— Таких примеров множество. Пример с молотком и гвоздем хорошо иллюстрирует переход механической энергии от молотка к гвоздю. Закон сохранения энергии здесь в том, что сколько молоток при ударе энергии отдал, столько же энергии гвоздь и получил. Ни больше ни меньше.
Другой пример. Кубики льда, взятые при температуре 0º С и опущенные в бокал с газированной водой, растаят, если им сообщить столько же Джоулей тепла, сколько забрали тепла у воды, взятой при температуре 0º С, когда ее замораживали, чтобы она перешла в твердое агрегатное состояние – лед. А если газированная вода будет недостаточно теплой, то лед не растает. Однако если этот бокал оставить на столе надолго, лед все равно растает, так как он получит необходимое количество тепла из окружающего воздуха.
Еще пример. Когда болит горло, есть хороший бабушкин рецепт. Надо пить теплое молоко.
Молоко прогревает горло, отдает тепло, что помогает лечению. Молоко при этом остывает в горле и не греет желудок, что тоже важно.
Во всех этих примерах можно наблюдать большие потери тепла на нагрев окружающих тел. Но основная часть энергии идет на полезное действие. Сколько энергии отдает одно тело, столько же получает и другое, минус потери тепла на нагрев окружающих тел.
Если исключить потери тепла, можно добиться очень высокой эффективности процесса. Это возможно в системах, где энергия не выходит наружу и не рассеивается, поэтому ее потери минимальные. Примером такой системы может служить термос. Горячая вода в термосе долго не остывает, потому что потери тепла минимальные.
Закон сохранения энергии здесь в том, что сколько молоток при ударе энергии отдал, столько же энергии гвоздь и получил. Фото pixabay.com
Когда сохраняется полная механическая энергия?
— Полная механическая энергия сохраняется в системах, которые называются изолированными.
Получить полностью изолированную систему достаточно сложно. Всегда найдутся силы, которые будут действовать на тело или систему из нескольких тел извне.
Хорошим примером может стать жизнь космонавтов на орбитальном комплексе, вращающемся вокруг Земли. Если космонавт оттолкнется от пола на Земле, то сила притяжения быстро вернет его обратно на пол.
В орбитальном комплексе сила притяжения к Земле скомпенсирована движением корабля по круговой орбите. Состояние невесомости позволяет космонавту оттолкнутся от пола и лететь вверх неопределенно долго, пока он не столкнется с потолком. Тело космонавта можно считать изолированной системой, так как на него не действуют силы извне, а силы сопротивления движению со стороны воздуха в корабле минимальны.
В каком классе изучают закон сохранения энергии?
— Здесь есть одна тонкость. Закон сохранения механической энергии изучают на уроках физики в седьмом классе. А закон сохранения энергии, применительно к тепловым процессам, с использованием понятия внутренней энергии тела, изучают уже в восьмом классе.
Фото на обложке: pixabay.com
Гравитационная потенциальная энергия
Гравитационная потенциальная энергияГравитационная потенциальная энергия — это энергия, которой обладает объект из-за его положения в гравитационном поле. Потенциальная энергия гравитации чаще всего используется для объектов вблизи поверхности Земли, где можно предположить, что ускорение свободного падения постоянно и составляет около 9,8 м/с 2 . Поскольку ноль гравитационной потенциальной энергии можно выбрать в любой точке (как и выбор нуля системы координат), потенциальная энергия на высоте h над этой точкой равна работе, которую потребовалось бы, чтобы поднять объект на этой высоты без чистого изменения кинетической энергии. Поскольку сила, необходимая для его подъема, равна его весу, отсюда следует, что потенциальная энергия гравитации равна его весу, умноженному на высоту, на которую он был поднят. | Индекс Энергетические концепции | ||
| Назад |
Общее выражение для гравитационной потенциальной энергии вытекает из закона всемирного тяготения и равно работе, совершаемой против силы тяжести для перемещения массы в данную точку пространства. Это форма потенциальной энергии гравитации, наиболее полезная для расчета скорости убегания от земного притяжения. | Индекс Энергетические концепции | ||
| Назад |
Из работы, совершаемой против силы тяжести при перемещении массы из бесконечности, где потенциальной энергии присваивается нулевое значение, выражение для потенциальной энергии гравитации равно . Это выражение полезно для расчета космической скорости, энергии для удаления с орбиты и т. д. Однако для объектов вблизи Земли ускорение свободного падения g можно считать приблизительно постоянным и выражение для потенциальной энергии относительно поверхности Земли становится , где h — высота над поверхностью, а g — поверхностное значение ускорения свободного падения. | Индекс Энергетические концепции Гравитационные концепции | |||||||||||||||
Ньютоновская механика – Откуда взялась формула кинетической энергии?OK, вывод теоремы о работе-энергии из F=ma Уточнение «теорема» действительно уместно. Первые два стандартных кинематических соотношения, действительных для случая равномерного ускорения. Вывод будет основан на следующих соотношениях: Изменение скорости как функция времени: $$ v = v_0 + at \qquad (1) $$ 92$, это выражение можно определить как «кинетическую энергию». В динамике мы привыкли мыслить в терминах накопления времени . Уравнение движения есть функция времени ; будущее положение вычисляется как функция времени Теорема о работе-энергии не подходит под эту форму. Теорема о работе-энергии описывает накопление на расстоянии . В истории физики теорема о работе-энергии была признана довольно поздно. Я думаю, что это было впервые заявлено около 1800 года или около того. Обобщение Использование (4), конечно, не является общим способом вывода теоремы о работе-энергии. |
