Trong số các loại năng lượng mà chúng ta biết trong lĩnh vực vật lý, chúng ta có năng lượng tương đối tính. Đó là về năng lượng được sinh ra từ tổng động năng của một vật thể và năng lượng của nó khi nghỉ ngơi. Loại năng lượng này được gọi là nội năng. Năng lượng tương đối tính có tầm quan trọng lớn trong vật lý.
Do đó, trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết các đặc điểm, tầm quan trọng và nhiều thông tin khác về năng lượng tương đối tính là gì.
năng lượng tương đối tính là gì
Năng lượng tương đối tính của một hạt được định nghĩa bằng tổng động năng và năng lượng nghỉ của nó. Trong vật lý, năng lượng tương đối tính là một thuộc tính của mọi hệ thống vật chất (có khối lượng lớn hay không). Giá trị của nó tăng lên khi một số quá trình truyền năng lượng cho nó, nó thay đổi thành XNUMX khi hệ thống biến mất hoặc bị phá hủy. Như vậy, đối với một hệ quy chiếu quán tính cho trước, giá trị của nó sẽ phụ thuộc vào trạng thái của hệ vật chất đó và nó chỉ không đổi nếu hệ đó cô lập.
Khi Albert Einstein, được coi là nhà vật lý vĩ đại nhất mọi thời đại, lần đầu tiên tìm ra công thức nổi tiếng Năng lượng=mc2, ông không biết mình sẽ sử dụng các định lý về thuyết tương đối hẹp và tương đối rộng đến mức nào để lập biểu đồ tiến trình lịch sử.
Khi tính vận tốc, quãng đường đi được phải chia cho thời gian đi được. Công thức này có hai yếu tố cần thay đổi: không gian và thời gian, vì vận tốc ánh sáng không đổi.
Hãy nhớ rằng năng lượng là một thuộc tính của các đối tượng cho phép chúng thực hiện công việc. Trong quá trình đó, chúng ta có thể truyền năng lượng cho vật thể, khiến nó chuyển động. Khối lượng cũng liên quan mật thiết đến chuyển động. Nhưng nó cũng liên quan đến quán tính, trạng thái cản trở chuyển động, các vật rất nặng hoặc chuyển động mà chúng ta không thể giảm tốc độ hoặc dừng lại khi chúng đạt được tốc độ cực lớn.
Khi đó, khối lượng là thước đo quán tính của một vật thể.. Những thứ có khối lượng lớn rất khó tăng tốc và phanh. Năng lượng và khối lượng trong phương trình là tương đương. Một số nhà vật lý coi khối lượng là một dạng năng lượng và không phóng đại. Chúng ta có thể chuyển đổi một lượng lớn khối lượng thành năng lượng và ngược lại. Ví dụ, khối lượng của một số nguyên tử có thể được chuyển đổi thành năng lượng để cung cấp năng lượng cho lò phản ứng hạt nhân hoặc chuyển đổi sang các mục đích sử dụng chiến tranh khác, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ phá hủy mọi thứ xung quanh chúng.
Các tính năng chính
Năng lượng tương đối tính về bản chất được liên kết với khối lượng của một vật thể. Theo thuyết tương đối, khối lượng của một vật thể cũng tăng lên khi nó tiến gần đến tốc độ ánh sáng. Vì thế, năng lượng tương đối tính của một vật càng cao thì khối lượng của nó càng lớn. Mối quan hệ giữa năng lượng và khối lượng này là cơ sở để hiểu vật lý hạt hạ nguyên tử và sản xuất năng lượng bên trong các ngôi sao và lò phản ứng hạt nhân.
Năng lượng tương đối tính còn có đặc tính duy nhất là nó không thể tự hủy diệt hay tự tạo ra mà chỉ có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác. Đây được gọi là nguyên tắc bảo toàn năng lượng. Trong bất kỳ quá trình vật lý nào, tổng năng lượng, mà bao gồm cả năng lượng tương đối tính và các dạng năng lượng khác, không đổi. Đặc tính này rất cần thiết để hiểu cách thức hoạt động của các phản ứng hạt nhân và sự cân bằng năng lượng trong vũ trụ.
Hơn nữa, loại năng lượng này có một vai trò quan trọng trong việc mô tả các hiện tượng như bức xạ điện từ và sóng hấp dẫn. Những hiện tượng này là các sóng năng lượng lan truyền trong không-thời gian, và hành vi cũng như đặc điểm của chúng có thể được giải thích rõ hơn bằng cách sử dụng các khái niệm về năng lượng tương đối tính.
Năng lượng tương đối tính hoạt động như thế nào
Khối lượng và năng lượng có quan hệ mật thiết với nhau, với mối quan hệ tương đương được mô tả bởi nhà vật lý người Đức Albert Einstein trong thuyết tương đối hẹp của ông. Nói cách khác, một lượng nhỏ khối lượng tương đương với một lượng lớn năng lượng. Năng lượng tương đối tính là vô hạn khi các vật chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng.
Do đó, nó trở nên lớn vô hạn và không lực nào có thể tăng tốc cho nó, vì vậy tốc độ ánh sáng là giới hạn vật lý không thể vượt qua. Nếu chúng ta nhớ rằng khối lượng được định nghĩa là mối quan hệ giữa lực và gia tốc, thì chúng ta hiểu rằng khối lượng là thước đo tốc độ tăng của một vật.
Tuy nhiên, điều này Không có cách nào khiến chúng ta nghĩ rằng nếu chúng ta di chuyển gần với tốc độ ánh sáng, chúng ta sẽ thấy khối lượng tăng lên. Không đúng khi nghĩ rằng tất cả khối lượng của cơ thể được chuyển thành năng lượng hoặc ngược lại. Đó là, một lượng lớn năng lượng có thể được chuyển đổi thành khối lượng.
Có lẽ vì lý do này mà nhiều tác giả ngày nay chỉ ra rằng tốt hơn hết là không nên dùng tính từ của thuyết tương đối mà nên dùng tính từ của năng lượng toàn phần và khối lượng không đổi, để nhấn mạnh rằng giá trị của m0 là như nhau trong bất kỳ hệ thống nào, và giá trị của E (năng lượng)) sẽ phụ thuộc vào hệ thống đã chọn.
cũng chúng ta phải nhớ rằng tốc độ và lực là độ lớn của vectơ. Nếu chúng ta tác dụng một lực lên một vật đang chuyển động theo cùng một hướng chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, thì khối lượng sẽ có tính tương đối tính. Tuy nhiên, nếu chúng ta tác dụng lực đó vuông góc với chuyển động, cái gọi là hệ số Lorentz sẽ bằng 1, vì tốc độ theo hướng đó sẽ bằng không. Sau đó, chúng ta sẽ cảm nhận được một chất lượng rất khác.
Có thể kết luận rằng khối lượng có thể thay đổi, nhưng không chỉ phụ thuộc vào tốc độ mà còn phụ thuộc vào hướng tác dụng của lực. Do đó, lập luận này loại bỏ hoàn toàn khối lượng tương đối tính là một khái niệm vật lý có thật.
nó được lưu trữ như thế nào
Mỗi nguyên tử là một quả cầu nhỏ chứa đầy năng lượng, thậm chí có thể chuyển đổi năng lượng dưới dạng các hạt ánh sáng (gọi là photon) thành vật chất. Vì thế, nó hiệu quả và được sử dụng tốt, cung cấp một giải pháp tốt cho nhu cầu năng lượng của con người.
Với bộ lưu trữ, việc chuyển đổi năng lượng hạt nhân thành điện năng có thể được thực hiện thông qua quá trình phân hạch và nhiệt hạch phức tạp. Vì lý do này, Einstein được coi là cha đẻ của vật lý hạt nhân.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về danh sách năng lượng và đặc điểm của nó.