enerġija relativistika

Fost it-tipi ta’ enerġija li nafu fil-qasam tal-fiżika għandna l- enerġija relativistika. Huwa dwar dik l-enerġija li titwieled mis-somma tal-enerġija kinetika ta 'oġġett li l-enerġija tiegħu waqt il-mistrieħ. Dan it-tip ta 'enerġija hija magħrufa bħala enerġija interna. L-enerġija relativistika hija ta 'importanza kbira fil-fiżika.

Għalhekk, f'dan l-artiklu se ngħidulek x'inhuma l-karatteristiċi, l-importanza u ħafna aktar dwar l-enerġija relativistika.

X'inhi l-enerġija relativistika

L-enerġija relativistika ta 'partiċella hija definita bħala s-somma tal-enerġiji kinetiċi u ta' mistrieħ tagħha. Fil-fiżika, l-enerġija relativistika hija proprjetà ta 'kull sistema fiżika (masssiva jew le). Il-valur tiegħu jiżdied meta xi proċess jittrasferixxilu l-enerġija, tinbidel għal żero meta s-sistema tisparixxi jew tinqered. Għalhekk, għal sistema ta 'referenza inerzjali partikolari, il-valur tagħha se jiddependi fuq l-istat tas-sistema fiżika, u tibqa' kostanti biss jekk dik is-sistema tkun iżolata.

Meta Albert Einstein, meqjus bħala l-akbar fiżiku ta’ kull żmien, idderiva għall-ewwel darba l-formula famuża tiegħu Energy=mc2, ma kellu l-ebda idea sa liema punt kien se juża t-teoremi tiegħu tar-relattività speċjali u ġenerali biex ifassal il-kors tal-istorja.

Meta tikkalkula l-veloċità, id-distanza vjaġġata għandha tiġi diviża bil-ħin meħtieġ biex tivvjaġġa. Din il-formula għandha żewġ elementi li jridu jinbidlu: spazju u ħin, għax il-veloċità tad-dawl tibqa l-istess.

Ftakar li l-enerġija hija proprjetà ta 'oġġetti li tippermettilhom jagħmlu xogħol. F'dak il-proċess, nistgħu nittrasferixxu l-enerġija lill-oġġett, u nġiegħlu jiċċaqlaq. Il-quddiesa hija wkoll relatata mill-qrib mal-moviment. Iżda għandha wkoll x'taqsam ma 'inerzja, stat ta' reżistenza għall-moviment, oġġetti tqal ħafna, jew moviment li ma nistgħux innaqqsu jew inwaqqfu hekk kif jiksbu veloċitajiet enormi.

Il-massa hija mbagħad kejl tal-inerzja esibita minn oġġett.. Affarijiet b'ħafna massa huma diffiċli biex jaċċelleraw u jbbrejkjaw. L-enerġija u l-massa fl-ekwazzjoni huma ekwivalenti. Xi fiżiċi jqisu l-massa bħala forma ta 'enerġija u mhumiex jesaġeraw. Nistgħu nikkonvertu ammonti kbar ta 'massa f'enerġija u viċi versa. Pereżempju, il-massa ta’ xi atomi tista’ tiġi kkonvertita f’enerġija biex titħaddem reattur nukleari, jew tiġi kkonvertita għal użi oħra ta’ gwerra, u tirrilaxxa ammonti enormi ta’ enerġija li jeqirdu dak kollu ta’ madwarhom.

Il-karatteristiċi ewlenin

L-enerġija relativistika hija intrinsikament marbuta mal-massa ta 'oġġett. Skont it-teorija tar-relattività, il-massa ta’ oġġett tiżdied ukoll hekk kif joqrob lejn il-veloċità tad-dawl. Għalhekk, iktar ma tkun għolja l-enerġija relativistika ta’ oġġett, iktar ikun kbir il-massa tiegħu. Din ir-relazzjoni bejn l-enerġija u l-massa hija fundamentali biex nifhmu l-fiżika tal-partiċelli subatomiċi u l-produzzjoni tal-enerġija ġewwa l-istilel u reatturi nukleari.

L-enerġija relativistika għandha wkoll il-proprjetà unika li ma tistax tiġi meqruda jew maħluqa, iżda tista 'tiġi trasformata biss minn forma għal oħra. Dan huwa magħruf bħala l-prinċipju tal-konservazzjoni tal-enerġija. Fi kwalunkwe proċess fiżiku, l-enerġija totali, li jinkludi kemm enerġija relativistika kif ukoll forom oħra ta 'enerġija, jibqa' kostanti. Din il-karatteristika hija essenzjali biex wieħed jifhem kif jaħdmu r-reazzjonijiet nukleari u l-bilanċ tal-enerġija fl-univers.

Barra minn hekk, din it-tip ta 'enerġija għandha rwol kruċjali fid-deskrizzjoni ta' fenomeni bħar-radjazzjoni elettromanjetika u l-mewġ gravitazzjonali. Dawn il-fenomeni huma mewġ ta 'enerġija li jinfirxu fl-ispazju-ħin, u l-imġieba u l-karatteristiċi tagħhom jistgħu jiġu spjegati aħjar bl-użu tal-kunċetti ta' enerġija relativista.

Kif taħdem l-enerġija relativistika

Il-massa u l-enerġija huma relatati mill-qrib, b'relazzjoni ta' ekwivalenza deskritta mill-fiżiċista Ġermaniż Albert Einstein fit-teorija tiegħu tar-relattività speċjali. Fi kliem ieħor, ammont żgħir ta 'massa huwa ugwali għal ammont kbir ta' enerġija. L-enerġija relativistika hija infinita meta l-oġġetti jimxu b'veloċitajiet qrib il-veloċità tad-dawl.

Għalhekk, isir infinitament kbir, u l-ebda forza ma tista 'taċċelleraha, għalhekk il-veloċità tad-dawl hija limitu fiżiku insormontabbli. Jekk niftakru li l-massa hija definita bħala r-relazzjoni bejn il-forza u l-aċċelerazzjoni, nifhmu li l-massa hija kejl ta 'kemm oġġett qed jiżdied.

Madankollu, dan Bl-ebda mod m'għandu jġegħelna naħsbu li jekk nivvjaġġaw qrib il-veloċità tad-dawl, naraw il-massa tiżdied. Mhuwiex korrett li wieħed jaħseb li l-massa kollha tal-ġisem hija kkonvertita f'enerġija jew viċi versa. Jiġifieri, ammont kbir ta 'enerġija jista' jiġi kkonvertit f'massa.

Forsi għal din ir-raġuni, ħafna awturi llum jindikaw li huwa aħjar li ma tużax l-aġġettivi tar-relattività, iżda l-aġġettivi ta 'enerġija totali u massa kostanti, biex jenfasizzaw li l-valur ta' m0 huwa l-istess fi kwalunkwe sistema, u dak ta 'E (enerġija)) se jiddependi fuq is-sistema magħżula.

wkoll, irridu niftakru li l-veloċità u l-forza huma kobor tal-vettur. Jekk napplikaw forza għal oġġett li jiċċaqlaq fl-istess direzzjoni tal-moviment b'veloċità qrib il-veloċità tad-dawl, il-massa tkun relativistika. Madankollu, jekk napplikaw dik il-forza perpendikolari għall-moviment, l-hekk imsejjaħ fattur Lorentz se jkun 1, peress li l-veloċità f'dik id-direzzjoni tkun żero. Imbagħad aħna se jipperċepixxu kwalità differenti ħafna.

Jista 'jiġi konkluż li l-massa tista' tinbidel, iżda mhux biss skond il-veloċità, iżda wkoll fuq id-direzzjoni li fiha tiġi applikata l-forza. Għalhekk, dan ir-raġunament jeskludi kompletament li l-massa relativistika hija kunċett fiżiku reali.

kif tinħażen

Kull atomu huwa sfera żgħira mimlija enerġija, u tista 'saħansitra tikkonverti l-enerġija fil-forma ta' partiċelli ta 'dawl (imsejħa fotoni) f'materja. Għalhekk, huwa effiċjenti u użat tajjeb, li jipprovdi soluzzjoni tajba għall-ħtiġijiet tal-enerġija tal-bniedem.

Bil-ħażna, il-konverżjoni tal-enerġija nukleari f'elettriku tista 'ssir permezz tal-proċess kumpless ta' fissjoni u fużjoni. Għal din ir-raġuni, Einstein huwa meqjus bħala missier il-fiżika nukleari.

Nittama li b'din l-informazzjoni tista' titgħallem aktar dwar il-lista tal-enerġija u l-karatteristiċi tagħha.