Entre els tipus denergia que coneixem làmbit de la física tenim la energia relativista. Es tracta daquella energia que neix a partir de la suma de lenergia cinètica dun objecte que la seva energia en repòs. Aquest tipus d'energia se'l coneix amb el nom d'energia interna. L'energia relativista té una gran importància en la física.
Per això, en aquest article explicarem quines són les característiques, importància i molt més sobre l'energia relativista.
Què és lenergia relativista
L'energia relativista d'una partícula es defineix com la suma de les energies cinètica i de repòs. En física, lenergia relativista és una propietat de tot sistema físic (massiu o no). El seu valor augmenta quan algun procés li transfereix energia, canvia a zero quan el sistema desapareix o es destrueix. Així, per a un sistema de referència inercial donat, el valor dependrà de l'estat del sistema físic, i només romandrà constant si aquest sistema està aïllat.
Quan Albert Einstein, considerat el físic més important de tots els temps, va derivar per primera vegada la seva famosa fórmula Energia=mc2, no tenia idea de fins a quin punt faria servir els seus teoremes de la relativitat especial i general per marcar el curs de la història.
En calcular la velocitat, la distància recorreguda s'ha de dividir pel temps requerit per viatjar. Aquesta fórmula té dos elements que han de canviar: lespai i el temps, perquè la velocitat de la llum continua sent la mateixa.
Recorda que l'energia és una propietat dels objectes que els permet fer feina. En aquest procés, podem transferir energia a fi, fent que es mogui. La massa també està íntimament relacionada amb el moviment. Però també té a veure amb la inèrcia, un estat de resistència al moviment, objectes molt pesats o un moviment que no podem reduir o aturar a mesura que adquireixen enormes velocitats.
La massa és llavors una mesura de la inèrcia exhibida per un objecte. Les coses amb massa massa són difícils d'accelerar i frenar. L'energia i la massa a l'equació són equivalents. Alguns físics veuen la massa com una forma denergia i no exageren. Podem convertir grans quantitats de massa en energia i viceversa. Per exemple, la massa d'alguns àtoms es pot convertir en energia per alimentar un reactor nuclear, o convertir-se per a altres usos de caràcter bèl·lic, alliberant enormes quantitats d'energia que destrueixen tot al seu voltant.
característiques principals
L'energia relativista està lligada intrínsecament a la massa d'un objecte. Segons la teoria de la relativitat, la massa d‟un objecte també augmenta a mesura que s‟acosta a la velocitat de la llum. Per tant, com més gran sigui l'energia relativista d'un objecte, més gran serà la massa. Aquesta relació entre energia i massa és fonamental per comprendre la física de partícules subatòmiques i la producció d'energia a l'interior d'estrelles i reactors nuclears.
L'energia relativista també té la propietat única que no es pot destruir ni crear, sinó que només es pot transformar d'una manera a una altra. Això es coneix com el principi de conservació de lenergia. En qualsevol procés físic, l'energia total, que inclou tant l'energia relativista com altres formes d'energia, roman constant. Aquesta característica és fonamental per entendre com funcionen les reaccions nuclears i l'equilibri energètic a l'univers.
A més, aquest tipus denergia té un paper crucial en la descripció de fenòmens com la radiació electromagnètica i les ones gravitacionals. Aquests fenòmens són ones denergia que es propaguen a través de lespai-temps, i el seu comportament i característiques es poden explicar millor utilitzant els conceptes de lenergia relativista.
Com funciona l'energia relativista
La massa i l'energia estan estretament relacionades, amb una relació d'equivalència descrita pel físic alemany Albert Einstein a la seva teoria de la relativitat especial. En altres paraules, una petita quantitat de massa equival a una gran quantitat denergia. L'energia relativista és infinita quan els objectes es mouen a velocitats properes a la velocitat de la llum.
Per tant, es torna infinitament gran i cap força no pot accelerar-lo, per la qual cosa la velocitat de la llum és un límit físic insuperable. Si recordem que la massa es defineix com la relació entre la força i l'acceleració, entenem que la massa és una mesura de la rapidesa amb què augmenta un objecte.
Això, però, de cap manera ens ha de fer pensar que si viatgem a una velocitat propera a la de la llum, veurem com augmenta la massa. No és correcte pensar que tota la massa del cos es converteix en energia o viceversa. És a dir, una gran quantitat denergia es pot convertir en massa.
Potser per això, molts autors avui dia assenyalen que és millor no fer servir els adjectius de relativitat, sinó els adjectius d'energia total i massa constant, per emfatitzar que el valor de m0 és el mateix en qualsevol sistema, i el d'E (energia)) dependrà del sistema seleccionat.
Així mateix, cal recordar que la velocitat i la força són magnituds vectorials. Si apliquem una força a un objecte que es mou en la mateixa direcció de moviment a una velocitat propera a la llum, la massa serà relativista. Tot i això, si apliquem aquesta força perpendicular al moviment, l'anomenat factor de Lorentz serà 1, ja que la velocitat en aquesta direcció serà zero. Aleshores percebrem una qualitat molt diferent.
Es pot arribar a la conclusió que la massa pot canviar, però no només depenent de la velocitat, sinó també de la direcció on s'aplica la força. Per tant, aquest raonament descarta completament que la massa relativista sigui un concepte físic real.
Com s'emmagatzema
Cada àtom és una petita esfera plena denergia, i fins i tot pot convertir lenergia en forma de partícules de llum (anomenades fotons) en matèria. Per tant, és eficient i ben aprofitat, proporcionant una bona solució a les necessitats energètiques humanes.
Amb lemmagatzematge es pot fer la conversió de lenergia nuclear en electricitat a través del complex procés de fissió i fusió. Per això, a Einstein se'l considera el pare de la física nuclear.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre l'energia la llista i les seves característiques.