A fizika területén általunk ismert energiafajták között megtalálható a relativisztikus energia. Arról az energiáról van szó, amely egy tárgy mozgási energiájának összegéből és nyugalmi energiájának összegéből születik. Ezt a fajta energiát belső energiának nevezik. A relativisztikus energia nagy jelentőséggel bír a fizikában.
Ezért ebben a cikkben elmondjuk, melyek a relativisztikus energia jellemzői, fontossága és még sok más.
Mi a relativisztikus energia
Egy részecske relativisztikus energiáját kinetikai és nyugalmi energiáinak összegeként határozzuk meg. A fizikában a relativisztikus energia minden fizikai rendszer tulajdonsága (tömeges vagy nem). Értéke nő, ha valamilyen folyamat energiát ad át neki, nullára változik, ha a rendszer eltűnik vagy megsemmisül. Így egy adott tehetetlenségi vonatkoztatási rendszernél az értéke a fizikai rendszer állapotától függ, és csak akkor marad állandó, ha az említett rendszert izoláljuk.
Amikor Albert Einstein, akit minden idők legnagyobb fizikusának tartottak, először levezette híres Energy=mc2 képletét, fogalma sem volt, milyen mértékben fogja felhasználni a speciális és az általános relativitáselmélet tételeit a történelem menetének feltérképezésére.
A sebesség számításakor a megtett távolságot el kell osztani a megtételhez szükséges idővel. Ennek a képletnek két olyan eleme van, amelyet módosítani kell: tér és idő, mert a fény sebessége változatlan marad.
Ne feledje, hogy az energia a tárgyak olyan tulajdonsága, amely lehetővé teszi számukra, hogy munkát végezzenek. Ebben a folyamatban energiát tudunk átadni a tárgynak, aminek hatására az elmozdul. A mise is szorosan összefügg a mozgással. De köze van a tehetetlenséghez is, a mozgással szembeni ellenállás állapotához, a nagyon nehéz tárgyakhoz, vagy olyan mozgáshoz, amelyet nem tudunk lelassítani vagy megállítani, mivel hatalmas sebességre tesznek szert.
A tömeg ekkor a tárgy által mutatott tehetetlenség mértéke.. A nagy tömegű dolgokat nehéz gyorsítani és fékezni. Az egyenletben szereplő energia és tömeg egyenértékű. Egyes fizikusok a tömeget az energia egyik formájának tekintik, és nem túloznak. Nagy mennyiségű tömeget tudunk energiává alakítani és fordítva. Például egyes atomok tömege energiává alakítható át egy atomreaktor meghajtására, vagy más háborús felhasználásra is átalakítható, hatalmas mennyiségű energia szabadul fel, ami mindent elpusztít körülöttük.
Főbb jellemzők
A relativisztikus energia szorosan kapcsolódik egy tárgy tömegéhez. A relativitáselmélet szerint a tárgy tömege is növekszik, ahogy közeledik a fénysebességhez. Ebből adódóan, minél nagyobb egy tárgy relativisztikus energiája, annál nagyobb a tömege. Az energia és a tömeg közötti kapcsolat alapvető fontosságú a szubatomi részecskefizika és a csillagok és atomreaktorok belsejében zajló energiatermelés megértéséhez.
A relativisztikus energiának megvan az az egyedülálló tulajdonsága is, hogy nem semmisíthető meg, nem hozható létre, hanem csak egyik formából a másikba alakítható. Ez az energiamegmaradás elveként ismert. Bármely fizikai folyamatban a teljes energia, amely magában foglalja mind a relativisztikus energiát, mind az energia más formáit, állandó marad. Ez a jellemző elengedhetetlen a nukleáris reakciók működésének és az univerzum energiaegyensúlyának megértéséhez.
Ezenkívül ez az energiatípus döntő szerepet játszik olyan jelenségek leírásában, mint az elektromágneses sugárzás és a gravitációs hullámok. Ezek a jelenségek téridőn keresztül terjedő energiahullámok, viselkedésük és jellemzőik jobban megmagyarázhatók a relativisztikus energia fogalmaival.
Hogyan működik a relativisztikus energia
A tömeg és az energia szorosan összefüggenek, Albert Einstein német fizikus a speciális relativitáselméletben leírt ekvivalenciakapcsolattal. Más szavakkal, kis mennyiségű tömeg egyenlő nagy mennyiségű energiával. A relativisztikus energia végtelen, ha a tárgyak a fénysebességhez közeli sebességgel mozognak.
Ezért végtelenül nagy lesz, és semmilyen erő nem tudja felgyorsítani, így a fénysebesség áthághatatlan fizikai határ. Ha emlékszünk arra, hogy a tömeget az erő és a gyorsulás kapcsolataként határozzuk meg, akkor megértjük, hogy a tömeg annak mértéke, hogy egy tárgy milyen gyorsan növekszik.
Ez azonban Semmi esetre sem szabad azt gondolni, hogy ha közel a fénysebességhez utazunk, tömegnövekedést fogunk látni. Nem helyes azt gondolni, hogy a test teljes tömege energiává alakul, vagy fordítva. Vagyis nagy mennyiségű energia alakítható tömeggé.
Talán ezért manapság sok szerző felhívja a figyelmet arra, hogy jobb, ha nem a relativitáselmélet, hanem az összenergia és az állandó tömeg jelzőit használjuk, hangsúlyozva, hogy m0 értéke minden rendszerben azonos, E-é pedig (energia)) a kiválasztott rendszertől függ.
is, emlékeznünk kell arra, hogy a sebesség és az erő vektornagyságok. Ha a fénysebességhez közeli sebességgel azonos mozgásirányban mozgó tárgyra erőt fejtünk ki, akkor a tömeg relativisztikus lesz. Ha azonban ezt az erőt a mozgásra merőlegesen alkalmazzuk, akkor az úgynevezett Lorentz-tényező 1 lesz, mivel az adott irányú sebesség nulla. Akkor egészen más minőséget fogunk érzékelni.
Megállapítható, hogy a tömeg változhat, de nem csak a sebesség függvényében, hanem az erőhatás irányától is. Ezért ez az érvelés teljesen kizárja, hogy a relativisztikus tömeg valódi fizikai fogalom.
hogyan tárolják
Mindegyik atom egy kis gömb, tele energiával, és még a fényrészecskék (úgynevezett fotonok) formájában lévő energiát is anyaggá tudja alakítani. Ebből adódóan, hatékony és jól használható, jó megoldást nyújt az emberi energiaszükségletekre.
A tárolás során az atomenergia villamos energiává alakítása a maghasadás és fúzió összetett folyamatán keresztül valósítható meg. Emiatt Einsteint tartják a magfizika atyjának.
Remélem, hogy ezzel az információval többet megtudhat az energialistáról és jellemzőiről.