Back

ⓘ هم‌ارزی جرم و انرژی. در فیزیک، معادله جرم-انرژی مفهومی فرمول‌بندی شده توسط آلبرت اینشتین است که رابطه میان جرم و انرژی را توضیح می‌دهد. این معادله بیانگر اصل هم ..



هم‌ارزی جرم و انرژی
                                     

ⓘ هم‌ارزی جرم و انرژی

در فیزیک، معادله جرم-انرژی مفهومی فرمول‌بندی شده توسط آلبرت اینشتین است که رابطه میان جرم و انرژی را توضیح می‌دهد. این معادله بیانگر اصل هم‌ارزی جرم و انرژی است که از فرمول زیر پیروی می‌کند

به عبارتی، انرژی برابر است با حاصل ضرب جرم در مجذور سرعت نور.

در این فرمول E به معنای انرژی یک سامانه فیزیکی، m جرم سیستم و c سرعت نور در خلاء تقریباً ۳ × ۱۰ ۸ m/s می‌باشد.

از آنجا که سرعت نور در مقایسه با واحدهای روزمره عدد بسیار بزرگی است، این فرمول نشان می‌دهد که هر مقدار کوچکی از ماده حاوی مقدار بسیار زیادی از انرژی است. مقداری از این انرژی ممکن است به صورت نور و گرما توسط فرایندهای شیمیایی یا هسته‌ای آزاد شود. همچنین این فرمول بیان می‌کند که یکاهایی از جرم به یکاهایی از انرژی بدون توجه به اینکه کدام یک از سامانه‌های اندازه‌گیری بکار رود تبدیل می‌شود.

هم‌ارزی جرم و انرژی در اصل به عنوان یک پارادوکس در نسبیت خاص بوده که توسط آنری پوانکاره شرح داده شده و اینشتین آن را در سال ۱۹۰۵ در مقالهٔ آیا اینرسی یک جسم به انرژی درونش بستگی دارد؟ ارائه کرده‌است. اینشتین اولین کسی بود که پیشنهاد داد هم‌ارزی جرم و انرژی یک اصل کلی بوده و نتیجه‌ای از تقارن فضا-زمان است.

یکی از نتایج هم‌ارزی جرم و انرژی این است که اگر یک جسم ایستا بی‌تغییر باشد، باز هم مقداری انرژی درونی یا داخلی دارد که به آن انرژی نامتغیر یا انرژی سکون گفته می‌شود. جرم سکون و انرژی سکون هم‌ارزند و با یکدیگر متناسب می‌مانند. وقتی جسمی در حال حرکت نسبت به یک ناظر است، مقدار کل انرژی‌اش از انرژی سکون بیشتر می‌باشد. جرم سکون یا انرژی سکون یک مقدار خاص در این مورد است زیرا بدون در نظر گرفتن این حرکت ثابت باقی می‌ماند، حتی در سرعت‌های شدید یا گرانشِ در نظر گرفته شده در نسبیت خاص و عام؛ بنابراین آن را جرم ثابت نیز می‌نامند.

توجه شود که در نظریه نسبیت عام، جرم لختی و جرم گرانشی با هم برابر هستند، بنابراین این فرمول‌بندی برای جرم گرانشی نیز صادق است. همان‌طور که گفته شد، در اینجا m جرم جسم در حال سکون، است. اما اگر این جسم با سرعت v در حال حرکت باشد آنگاه داریم:

Free and no ads
no need to download or install

Pino - logical board game which is based on tactics and strategy. In general this is a remix of chess, checkers and corners. The game develops imagination, concentration, teaches how to solve tasks, plan their own actions and of course to think logically. It does not matter how much pieces you have, the main thing is how they are placement!

online intellectual game →