Серед видів енергії, які ми знаємо в галузі фізики, ми маємо релятивістська енергія. Йдеться про ту енергію, яка народжується із суми кінетичної енергії об’єкта та його енергії спокою. Цей тип енергії відомий як внутрішня енергія. Релятивістська енергія має велике значення у фізиці.
Тому в цій статті ми розповімо вам, які характеристики, важливість і багато іншого про релятивістську енергію.
Що таке релятивістська енергія
Релятивістська енергія частинки визначається як сума її кінетичної енергії та енергії спокою. У фізиці релятивістська енергія є властивістю кожної фізичної системи (масивної чи ні). Його значення зростає, коли якийсь процес передає йому енергію, він змінюється на нуль, коли система зникає або руйнується. Таким чином, для даної інерціальної системи відліку його значення залежатиме від стану фізичної системи, і воно залишатиметься постійним, лише якщо ця система ізольована.
Коли Альберт Ейнштейн, якого вважають найвидатнішим фізиком усіх часів, вперше вивів свою знамениту формулу Energy=mc2, він навіть не підозрював, якою мірою він використовуватиме свої теореми спеціальної та загальної теорії відносності, щоб накреслити хід історії.
При розрахунку швидкості пройдену відстань необхідно розділити на час, необхідний для проходження. Ця формула має два елементи, які потрібно змінити: простір і час, тому що швидкість світла залишається незмінною.
Пам’ятайте, що енергія – це властивість об’єктів, яка дозволяє їм виконувати роботу. У цьому процесі ми можемо передати енергію об’єкту, змушуючи його рухатися. Маса також тісно пов'язана з рухом. Але це також пов’язано з інерцією, станом опору руху, дуже важким об’єктам або рухам, які ми не можемо сповільнити чи зупинити, оскільки вони набирають величезної швидкості.
Тоді маса є мірою інерції, яку демонструє об’єкт.. Речі з великою масою важко розганяти й гальмувати. Енергія та маса в рівнянні еквівалентні. Деякі фізики розглядають масу як форму енергії і не перебільшують. Ми можемо перетворювати велику кількість маси в енергію і навпаки. Наприклад, маса деяких атомів може бути перетворена в енергію для живлення ядерного реактора або для інших військових цілей, вивільняючи величезну кількість енергії, яка руйнує все навколо.
ключові особливості
Релятивістська енергія нерозривно пов’язана з масою об’єкта. Згідно з теорією відносності, маса об’єкта також збільшується, коли він наближається до швидкості світла. тому чим вище релятивістська енергія об'єкта, тим більша його маса. Цей зв’язок між енергією та масою є фундаментальним для розуміння фізики субатомних частинок і виробництва енергії всередині зірок і ядерних реакторів.
Релятивістська енергія також має унікальну властивість: її неможливо знищити чи створити, а лише трансформувати з однієї форми в іншу. Це відомо як принцип збереження енергії. У будь-якому фізичному процесі повна енергія, яка включає як релятивістську енергію, так і інші форми енергії, залишається постійною. Ця характеристика є важливою для розуміння того, як відбуваються ядерні реакції та енергетичного балансу у Всесвіті.
Крім того, цей тип енергії відіграє вирішальну роль в описі таких явищ, як електромагнітне випромінювання та гравітаційні хвилі. Ці явища є хвилями енергії, які поширюються в просторі-часі, і їх поведінку та характеристики можна краще пояснити за допомогою понять релятивістської енергії.
Як працює релятивістська енергія
Маса й енергія тісно пов’язані між собою з відношенням еквівалентності, описаним німецьким фізиком Альбертом Ейнштейном у його спеціальній теорії відносності. Іншими словами, мала маса дорівнює великій кількості енергії. Релятивістська енергія нескінченна, коли об’єкти рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла.
Тому вона стає нескінченно великою, і ніяка сила не може її прискорити, тому швидкість світла є нездоланною фізичною межею. Якщо ми пам’ятаємо, що маса визначається як співвідношення між силою та прискоренням, ми розуміємо, що маса є мірою того, наскільки швидко об’єкт збільшується.
Однак це Це ні в якому разі не повинно змусити нас думати, що якщо ми подорожуватимемо зі швидкістю, близькою до світла, ми побачимо збільшення маси. Неправильно вважати, що вся маса тіла перетворюється в енергію або навпаки. Тобто велика кількість енергії може бути перетворена в масу.
Можливо, з цієї причини сьогодні багато авторів зазначають, що краще використовувати не прикметники відносності, а прикметники повної енергії та постійної маси, щоб підкреслити, що значення m0 однакове в будь-якій системі, а значення E (енергія)) залежатиме від вибраної системи.
Крім того, ми повинні пам'ятати, що швидкість і сила є векторними величинами. Якщо ми прикладемо силу до об’єкта, що рухається в тому ж напрямку зі швидкістю, близькою до швидкості світла, маса буде релятивістською. Однак, якщо ми прикладемо цю силу перпендикулярно до руху, так званий фактор Лоренца дорівнюватиме 1, оскільки швидкість у цьому напрямку буде дорівнювати нулю. Тоді ми будемо сприймати зовсім іншу якість.
Можна зробити висновок, що маса може змінюватися, але не тільки в залежності від швидкості, а й від напрямку, в якому прикладена сила. Таким чином, це міркування повністю виключає те, що релятивістська маса є реальною фізичною концепцією.
як воно зберігається
Кожен атом — це маленька кулька, наповнена енергією, і навіть може перетворювати енергію у формі частинок світла (так звані фотони) у речовину. тому він ефективний і добре використовується, забезпечуючи гарне рішення для енергетичних потреб людини.
З накопиченням перетворення ядерної енергії в електрику може здійснюватися за допомогою складного процесу поділу та синтезу. З цієї причини Ейнштейна вважають батьком ядерної фізики.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про енергетичний список та його характеристики.