Starp enerģijas veidiem, ko mēs zinām fizikas jomā, mums ir relatīvistiskā enerģija. Runa ir par enerģiju, kas dzimst no objekta kinētiskās enerģijas summas un tās enerģijas miera stāvoklī. Šis enerģijas veids ir pazīstams kā iekšējā enerģija. Relativistiskajai enerģijai fizikā ir liela nozīme.
Tāpēc šajā rakstā mēs jums pastāstīsim, kādas ir relativistiskās enerģijas īpašības, nozīme un daudz kas cits.
Kas ir relatīvistiskā enerģija
Daļiņas relativistiskā enerģija tiek definēta kā tās kinētiskās un miera enerģijas summa. Fizikā relativistiskā enerģija ir katras fiziskās sistēmas īpašība (masīva vai nē). Tā vērtība palielinās, kad kāds process nodod tai enerģiju, tas mainās uz nulli, kad sistēma pazūd vai tiek iznīcināta. Tādējādi noteiktai inerciālai atskaites sistēmai tās vērtība būs atkarīga no fiziskās sistēmas stāvokļa, un tā paliks nemainīga tikai tad, ja minētā sistēma ir izolēta.
Kad Alberts Einšteins, kurš tika uzskatīts par visu laiku izcilāko fiziķi, pirmo reizi atvasināja savu slaveno formulu Energy=mc2, viņam nebija ne jausmas, cik lielā mērā viņš izmantos savas īpašās un vispārējās relativitātes teorēmas, lai attēlotu vēstures gaitu.
Aprēķinot ātrumu, nobrauktais attālums jādala ar nobraukšanai nepieciešamo laiku. Šai formulai ir divi elementi, kas jāmaina: telpa un laiks, jo gaismas ātrums paliek nemainīgs.
Atcerieties, ka enerģija ir objektu īpašums, kas ļauj tiem veikt darbu. Šajā procesā mēs varam nodot enerģiju objektam, izraisot tā kustību. Masa ir arī cieši saistīta ar kustību. Bet tas ir saistīts arī ar inerci, pretestības stāvokli kustībām, ļoti smagiem priekšmetiem vai kustībām, kuras mēs nevaram palēnināt vai apturēt, jo tie iegūst milzīgu ātrumu.
Tad masa ir objekta inerces mērs.. Lietas ar lielu masu ir grūti paātrināt un nobremzēt. Enerģija un masa vienādojumā ir līdzvērtīgas. Daži fiziķi masu uzskata par enerģijas veidu un nepārspīlē. Mēs varam pārvērst lielu daudzumu masas enerģijā un otrādi. Piemēram, dažu atomu masu var pārvērst enerģijā, lai darbinātu kodolreaktoru, vai pārveidot citiem kaujas mērķiem, atbrīvojot milzīgus enerģijas daudzumus, kas iznīcina visu apkārtējo.
galvenās iezīmes
Relativistiskā enerģija ir cieši saistīta ar objekta masu. Saskaņā ar relativitātes teoriju objekta masa arī palielinās, tuvojoties gaismas ātrumam. Tāpēc jo lielāka ir objekta relativistiskā enerģija, jo lielāka ir tā masa. Šīs attiecības starp enerģiju un masu ir būtiskas, lai izprastu subatomisko daļiņu fiziku un enerģijas ražošanu zvaigznēs un kodolreaktoros.
Relativistiskajai enerģijai ir arī unikāla īpašība, ka to nevar iznīcināt vai radīt, bet var tikai pārveidot no vienas formas citā. Tas ir pazīstams kā enerģijas saglabāšanas princips. Jebkurā fiziskajā procesā kopējā enerģija, kas ietver gan relatīvistisko enerģiju, gan citus enerģijas veidus, paliek nemainīgs. Šī īpašība ir būtiska, lai saprastu, kā darbojas kodolreakcijas un enerģijas bilanci Visumā.
Turklāt šāda veida enerģijai ir izšķiroša nozīme tādu parādību aprakstā kā elektromagnētiskais starojums un gravitācijas viļņi. Šīs parādības ir enerģijas viļņi, kas izplatās telpā-laikā, un to uzvedību un īpašības var labāk izskaidrot, izmantojot relatīvās enerģijas jēdzienus.
Kā darbojas relativistiskā enerģija
Masa un enerģija ir cieši saistītas ar ekvivalences attiecību, ko savā speciālās relativitātes teorijā aprakstījis vācu fiziķis Alberts Einšteins. Citiem vārdiem sakot, mazs masas daudzums ir vienāds ar lielu enerģijas daudzumu. Relativistiskā enerģija ir bezgalīga, kad objekti pārvietojas ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam.
Tāpēc tas kļūst bezgalīgi liels, un neviens spēks to nevar paātrināt, tāpēc gaismas ātrums ir nepārvarams fiziskais ierobežojums. Ja atceramies, ka masa tiek definēta kā attiecība starp spēku un paātrinājumu, mēs saprotam, ka masa ir mērs, cik ātri objekts palielinās.
Tomēr tas Tam nekādā gadījumā nevajadzētu likt mums domāt, ka, ceļojot tuvu gaismas ātrumam, mēs redzēsim masas pieaugumu. Nav pareizi domāt, ka visa ķermeņa masa tiek pārvērsta enerģijā vai otrādi. Tas ir, lielu enerģijas daudzumu var pārvērst masā.
Iespējams, šī iemesla dēļ daudzi autori mūsdienās norāda, ka labāk nav lietot relativitātes īpašības vārdus, bet gan kopējās enerģijas un nemainīgas masas īpašības vārdus, lai uzsvērtu, ka m0 vērtība ir vienāda jebkurā sistēmā un E vērtība. (enerģija)) būs atkarīgs no izvēlētās sistēmas.
arī mums jāatceras, ka ātrums un spēks ir vektoru lielumi. Ja mēs pieliekam spēku objektam, kas kustas vienā un tajā pašā kustības virzienā ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam, masa būs relativistiska. Tomēr, ja mēs pieliekam šo spēku perpendikulāri kustībai, tā sauktais Lorenca koeficients būs 1, jo ātrums šajā virzienā būs nulle. Tad mēs uztversim pavisam citu kvalitāti.
Var secināt, ka masa var mainīties, bet ne tikai atkarībā no ātruma, bet arī no spēka pielikšanas virziena. Tāpēc šī argumentācija pilnībā izslēdz to, ka relativistiskā masa ir reāls fizisks jēdziens.
kā tas tiek uzglabāts
Katrs atoms ir maza sfēra, kas ir pilna ar enerģiju, un tā pat var pārvērst enerģiju gaismas daļiņu (sauktu par fotoniem) veidā matērijā. Tāpēc tas ir efektīvs un labi izmantots, nodrošinot labu risinājumu cilvēka enerģijas vajadzībām.
Uzglabājot, kodolenerģiju var pārveidot par elektroenerģiju, izmantojot sarežģītu skaldīšanas un kodolsintēzes procesu. Šī iemesla dēļ Einšteins tiek uzskatīts par kodolfizikas tēvu.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par enerģijas sarakstu un tā īpašībām.