σχετικιστική ενέργεια

σχετικιστική ενέργεια

Μεταξύ των τύπων ενέργειας που γνωρίζουμε στον τομέα της φυσικής έχουμε το σχετικιστική ενέργεια. Πρόκειται για εκείνη την ενέργεια που γεννιέται από το άθροισμα της κινητικής ενέργειας ενός αντικειμένου που η ενέργειά του σε ηρεμία. Αυτός ο τύπος ενέργειας είναι γνωστός ως εσωτερική ενέργεια. Η σχετικιστική ενέργεια έχει μεγάλη σημασία στη φυσική.

Επομένως, σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε ποια είναι τα χαρακτηριστικά, η σημασία και πολλά άλλα σχετικά με τη σχετικιστική ενέργεια.

Τι είναι η σχετικιστική ενέργεια

πεδίο της σχετικότητας

Η σχετικιστική ενέργεια ενός σωματιδίου ορίζεται ως το άθροισμα των ενεργειών κινητικής και ηρεμίας του. Στη φυσική, η σχετικιστική ενέργεια είναι ιδιότητα κάθε φυσικού συστήματος (μαζικής ή μη). Η τιμή του αυξάνεται όταν κάποια διαδικασία μεταφέρει ενέργεια σε αυτό, αλλάζει σε μηδέν όταν το σύστημα εξαφανιστεί ή καταστραφεί. Έτσι, για ένα δεδομένο αδρανειακό σύστημα αναφοράς, η τιμή του θα εξαρτηθεί από την κατάσταση του φυσικού συστήματος και θα παραμείνει σταθερή μόνο εάν το εν λόγω σύστημα είναι απομονωμένο.

Όταν ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, που θεωρείται ο μεγαλύτερος φυσικός όλων των εποχών, εξήγαγε για πρώτη φορά τον διάσημο τύπο του Energy=mc2, δεν είχε ιδέα σε ποιο βαθμό θα χρησιμοποιούσε τα θεωρήματα της ειδικής και γενικής σχετικότητας για να χαράξει την πορεία της ιστορίας.

Κατά τον υπολογισμό της ταχύτητας, η διανυθείσα απόσταση πρέπει να διαιρεθεί με τον χρόνο που απαιτείται για τη διαδρομή. Αυτός ο τύπος έχει δύο στοιχεία που πρέπει να αλλάξουν: χώρο και χρόνο, γιατί η ταχύτητα του φωτός παραμένει η ίδια.

Να θυμάστε ότι η ενέργεια είναι μια ιδιότητα των αντικειμένων που τους επιτρέπει να κάνουν εργασία. Σε αυτή τη διαδικασία, μπορούμε να μεταφέρουμε ενέργεια στο αντικείμενο, προκαλώντας το να κινηθεί. Η μάζα σχετίζεται επίσης στενά με την κίνηση. Αλλά έχει να κάνει και με την αδράνεια, μια κατάσταση αντίστασης στην κίνηση, πολύ βαριά αντικείμενα ή μια κίνηση που δεν μπορούμε να επιβραδύνουμε ή να σταματήσουμε καθώς αποκτούν τεράστιες ταχύτητες.

Η μάζα είναι τότε ένα μέτρο της αδράνειας που επιδεικνύει ένα αντικείμενο.. Τα πράγματα με μεγάλη μάζα είναι δύσκολο να επιταχύνουν και να φρενάρουν. Η ενέργεια και η μάζα στην εξίσωση είναι ισοδύναμες. Μερικοί φυσικοί βλέπουν τη μάζα ως μια μορφή ενέργειας και δεν υπερβάλλουν. Μπορούμε να μετατρέψουμε μεγάλες ποσότητες μάζας σε ενέργεια και το αντίστροφο. Για παράδειγμα, η μάζα ορισμένων ατόμων μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια για να τροφοδοτήσει έναν πυρηνικό αντιδραστήρα ή να μετατραπεί σε άλλες πολεμικές χρήσεις, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας που καταστρέφουν τα πάντα γύρω τους.

Κύρια χαρακτηριστικά

ενεργειακή φόρμουλα

Η σχετικιστική ενέργεια είναι εγγενώς συνδεδεμένη με τη μάζα ενός αντικειμένου. Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας, η μάζα ενός αντικειμένου αυξάνεται επίσης καθώς πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός. Επομένως, Όσο μεγαλύτερη είναι η σχετικιστική ενέργεια ενός αντικειμένου, τόσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του. Αυτή η σχέση μεταξύ ενέργειας και μάζας είναι θεμελιώδης για την κατανόηση της φυσικής των υποατομικών σωματιδίων και της παραγωγής ενέργειας μέσα στα αστέρια και τους πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Η σχετικιστική ενέργεια έχει επίσης τη μοναδική ιδιότητα ότι δεν μπορεί να καταστραφεί ή να δημιουργηθεί, αλλά μπορεί μόνο να μετατραπεί από τη μια μορφή στην άλλη. Αυτό είναι γνωστό ως η αρχή της διατήρησης της ενέργειας. Σε κάθε φυσική διαδικασία, η συνολική ενέργεια, η οποία περιλαμβάνει και τη σχετικιστική ενέργεια και άλλες μορφές ενέργειας, παραμένει σταθερή. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι απαραίτητο για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν οι πυρηνικές αντιδράσεις και την ενεργειακή ισορροπία στο σύμπαν.

Επιπλέον, αυτός ο τύπος ενέργειας παίζει καθοριστικό ρόλο στην περιγραφή φαινομένων όπως η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και τα βαρυτικά κύματα. Αυτά τα φαινόμενα είναι κύματα ενέργειας που διαδίδονται μέσω του χωροχρόνου και η συμπεριφορά και τα χαρακτηριστικά τους μπορούν να εξηγηθούν καλύτερα χρησιμοποιώντας τις έννοιες της σχετικιστικής ενέργειας.

Πώς λειτουργεί η σχετικιστική ενέργεια

σχετικιστική θεωρία ενέργειας

Η μάζα και η ενέργεια συνδέονται στενά, με μια σχέση ισοδυναμίας που περιγράφεται από τον Γερμανό φυσικό Άλμπερτ Αϊνστάιν στη θεωρία της ειδικής σχετικότητας. Με άλλα λόγια, μια μικρή ποσότητα μάζας ισούται με μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Η σχετικιστική ενέργεια είναι άπειρη όταν τα αντικείμενα κινούνται με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός.

Επομένως, γίνεται απείρως μεγάλο, και καμία δύναμη δεν μπορεί να το επιταχύνει, άρα η ταχύτητα του φωτός είναι ένα ανυπέρβλητο φυσικό όριο. Αν θυμηθούμε ότι η μάζα ορίζεται ως η σχέση μεταξύ δύναμης και επιτάχυνσης, καταλαβαίνουμε ότι η μάζα είναι ένα μέτρο του πόσο γρήγορα αυξάνεται ένα αντικείμενο.

Ωστόσο, αυτό Δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να μας κάνει να σκεφτούμε ότι αν ταξιδέψουμε κοντά στην ταχύτητα του φωτός, θα δούμε αύξηση της μάζας. Δεν είναι σωστό να πιστεύουμε ότι όλη η μάζα του σώματος μετατρέπεται σε ενέργεια ή το αντίστροφο. Δηλαδή, μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας μπορεί να μετατραπεί σε μάζα.

Ίσως γι' αυτόν τον λόγο, πολλοί συγγραφείς επισημαίνουν σήμερα ότι είναι καλύτερο να μη χρησιμοποιούμε τα επίθετα της σχετικότητας, αλλά τα επίθετα της συνολικής ενέργειας και σταθερής μάζας, για να τονίσουμε ότι η τιμή του m0 είναι η ίδια σε οποιοδήποτε σύστημα και αυτή του Ε (ενέργεια)) θα εξαρτηθεί από το επιλεγμένο σύστημα.

επίσης πρέπει να θυμόμαστε ότι η ταχύτητα και η δύναμη είναι διανυσματικά μεγέθη. Αν ασκήσουμε δύναμη σε ένα αντικείμενο που κινείται προς την ίδια κατεύθυνση κίνησης με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, η μάζα θα είναι σχετικιστική. Ωστόσο, εάν εφαρμόσουμε αυτή τη δύναμη κάθετα στην κίνηση, ο λεγόμενος παράγοντας Lorentz θα είναι 1, αφού η ταχύτητα προς αυτή την κατεύθυνση θα είναι μηδέν. Τότε θα αντιληφθούμε μια πολύ διαφορετική ποιότητα.

Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η μάζα μπορεί να αλλάξει, αλλά όχι μόνο ανάλογα με την ταχύτητα, αλλά και από την κατεύθυνση στην οποία εφαρμόζεται η δύναμη. Επομένως, αυτός ο συλλογισμός αποκλείει εντελώς ότι η σχετικιστική μάζα είναι μια πραγματική φυσική έννοια.

πώς αποθηκεύεται

Κάθε άτομο είναι μια μικρή σφαίρα γεμάτη ενέργεια, και μπορεί ακόμη και να μετατρέψει την ενέργεια με τη μορφή σωματιδίων φωτός (που ονομάζονται φωτόνια) σε ύλη. Επομένως, Είναι αποτελεσματικό και καλά χρησιμοποιημένο, παρέχοντας μια καλή λύση στις ανθρώπινες ενεργειακές ανάγκες.

Με την αποθήκευση, η μετατροπή της πυρηνικής ενέργειας σε ηλεκτρική μπορεί να γίνει μέσω της πολύπλοκης διαδικασίας της σχάσης και της σύντηξης. Για το λόγο αυτό, ο Αϊνστάιν θεωρείται ο πατέρας της πυρηνικής φυσικής.

Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τον ενεργειακό κατάλογο και τα χαρακτηριστικά του.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.