Medzi druhy energie, ktoré poznáme v oblasti fyziky, patrí relativistickej energie. Ide o energiu, ktorá sa rodí zo súčtu kinetickej energie objektu a jeho pokojovej energie. Tento typ energie je známy ako vnútorná energia. Relativistická energia má vo fyzike veľký význam.
Preto vám v tomto článku povieme, aké sú vlastnosti, dôležitosť a oveľa viac o relativistickej energii.
Čo je relativistická energia
Relativistická energia častice je definovaná ako súčet jej kinetických a pokojových energií. Vo fyzike je relativistická energia vlastnosťou každého fyzického systému (masívneho alebo nie). Jeho hodnota sa zvyšuje, keď mu nejaký proces prenáša energiu, zmení sa na nulu, keď systém zmizne alebo je zničený. Pre daný inerciálny referenčný systém bude teda jeho hodnota závisieť od stavu fyzického systému a zostane konštantná iba vtedy, ak je uvedený systém izolovaný.
Keď Albert Einstein, považovaný za najväčšieho fyzika všetkých čias, prvýkrát odvodil svoj slávny vzorec Energia=mc2, netušil, do akej miery využije svoje teorémy špeciálnej a všeobecnej relativity na zmapovanie priebehu dejín.
Pri výpočte rýchlosti treba prejdenú vzdialenosť vydeliť časom potrebným na prejdenie. Tento vzorec má dva prvky, ktoré je potrebné zmeniť: priestor a čas, pretože rýchlosť svetla zostáva rovnaká.
Pamätajte, že energia je vlastnosť predmetov, ktorá im umožňuje pracovať. V tomto procese môžeme preniesť energiu do objektu a spôsobiť jeho pohyb. S pohybom úzko súvisí aj omša. Ale súvisí to aj so zotrvačnosťou, stavom odporu voči pohybu, veľmi ťažkými predmetmi alebo pohybom, ktorý nemôžeme spomaliť ani zastaviť, keďže naberajú obrovskú rýchlosť.
Hmotnosť je potom mierou zotrvačnosti, ktorú vykazuje objekt.. Veci s veľkou hmotnosťou sa ťažko zrýchľujú a brzdia. Energia a hmotnosť v rovnici sú ekvivalentné. Niektorí fyzici považujú hmotu za formu energie a nepreháňajú to. Veľké množstvo hmoty dokážeme premeniť na energiu a naopak. Napríklad hmotnosť niektorých atómov môže byť premenená na energiu na poháňanie jadrového reaktora alebo premenená na iné vojnové využitie, čím sa uvoľní obrovské množstvo energie, ktorá ničí všetko okolo nich.
kľúčové vlastnosti
Relativistická energia je vnútorne spojená s hmotnosťou objektu. Podľa teórie relativity sa hmotnosť objektu tiež zvyšuje, keď sa blíži rýchlosti svetla. preto čím vyššia je relativistická energia objektu, tým väčšia je jeho hmotnosť. Tento vzťah medzi energiou a hmotnosťou je základom pre pochopenie fyziky subatomárnych častíc a výroby energie vo hviezdach a jadrových reaktoroch.
Relativistická energia má tiež tú jedinečnú vlastnosť, že nemôže byť zničená ani vytvorená, ale môže byť iba transformovaná z jednej formy do druhej. Toto je známe ako princíp zachovania energie. V akomkoľvek fyzickom procese celková energia, ktorá zahŕňa relativistickú energiu aj iné formy energie, zostáva konštantná. Táto charakteristika je nevyhnutná na pochopenie toho, ako fungujú jadrové reakcie a energetickú rovnováhu vo vesmíre.
Okrem toho má tento typ energie zásadnú úlohu pri popise javov, akými sú elektromagnetické žiarenie a gravitačné vlny. Tieto javy sú vlny energie, ktoré sa šíria priestoročasom a ich správanie a charakteristiky možno lepšie vysvetliť pomocou konceptov relativistickej energie.
Ako funguje relativistická energia
Hmotnosť a energia spolu úzko súvisia, pričom vzťah ekvivalencie opísal nemecký fyzik Albert Einstein vo svojej teórii špeciálnej relativity. Inými slovami, malé množstvo hmoty sa rovná veľkému množstvu energie. Relativistická energia je nekonečná, keď sa objekty pohybujú rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla.
Preto sa stáva nekonečne veľkým a žiadna sila ho nemôže urýchliť, takže rýchlosť svetla je neprekonateľnou fyzikálnou hranicou. Ak si pamätáme, že hmotnosť je definovaná ako vzťah medzi silou a zrýchlením, chápeme, že hmotnosť je mierou toho, ako rýchlo sa objekt zvyšuje.
Avšak toto V žiadnom prípade by nás to nemalo nútiť myslieť si, že ak budeme cestovať blízko rýchlosti svetla, uvidíme nárast hmoty. Nie je správne myslieť si, že všetka hmota tela sa premieňa na energiu alebo naopak. To znamená, že veľké množstvo energie sa môže premeniť na hmotu.
Možno aj z tohto dôvodu dnes mnohí autori upozorňujú, že je lepšie nepoužívať prídavné mená relativity, ale prívlastky celková energia a konštantná hmotnosť, aby sa zdôraznilo, že hodnota m0 je v každom systéme rovnaká a hodnota E (energia)) bude závisieť od zvoleného systému.
tiež, musíme si uvedomiť, že rýchlosť a sila sú vektorové veličiny. Ak pôsobíme silou na objekt pohybujúci sa v rovnakom smere pohybu rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, hmotnosť bude relativistická. Ak však použijeme túto silu kolmo na pohyb, takzvaný Lorentzov faktor bude 1, pretože rýchlosť v tomto smere bude nulová. Potom budeme vnímať veľmi odlišnú kvalitu.
Dá sa usúdiť, že hmotnosť sa môže meniť, ale nielen v závislosti od rýchlosti, ale aj od smeru, ktorým sila pôsobí. Preto táto úvaha úplne vylučuje, že relativistická hmotnosť je skutočným fyzikálnym pojmom.
ako je uložený
Každý atóm je malá guľa plná energie a dokonca dokáže premeniť energiu vo forme častíc svetla (nazývaných fotóny) na hmotu. preto je efektívny a dobre sa používa a poskytuje dobré riešenie ľudských energetických potrieb.
Pri skladovaní je možné premenu jadrovej energie na elektrickú uskutočniť prostredníctvom zložitého procesu štiepenia a fúzie. Z tohto dôvodu je Einstein považovaný za otca jadrovej fyziky.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o energetickom zozname a jeho charakteristikách.