Contenuto

• stadi
• Parte 1 Comprensione della formula
• Parte 2 I vantaggi pratici di E = mc

In questo articolo: Comprensione della formula I vantaggi pratici dei riferimenti E = mc210

È sotto la penna di Albert Einstein che, nel contesto del suo lavoro sulla relatività speciale, appare per la prima volta la formula ormai famosa: E = mc, in cui E è l'energia, m, la massa ec, la velocità della luce nel vuoto. Chi oserebbe dire che non ne ha mai sentito parlare? Nonostante la sua brevità, ha capovolto il mondo e continua a trasformarlo. Se è noto, non è per tutto ciò che sappiamo cosa implica. Detto in modo semplicistico, questa formula stabilisce un legame tra materia ed energia. Secondo Einstein, è possibile spostarsi da uno stato all'altro. Fu una rivoluzione all'inizio di questo secolo, da allora non la pensiamo allo stesso modo. Non possiamo contare i progressi tecnologici di questa semplice formula.

stadi

Parte 1 Comprensione della formula

1. 
   

   
   Decomponiamo la formula. In fisica, come in chimica, devi sapere come decifrare i diversi elementi di una formula. Qui, E è energia, m è massa e c è la velocità della luce nel vuoto.
   • La velocità della luce, la costante c, è 3,00 x 10 metri / secondo. È quadrato per scopi di conversione. Un oggetto che si muove due volte più velocemente di un altro oggetto (della stessa massa) ha un'energia superiore di quattro.
   • La velocità della luce è una costante, perché se trasformi la materia in energia, si sposterà alla velocità della luce.

2. 
   

   
   Vediamo cosa si intende per energia. Lenergy si presenta in diverse forme: calorifico, elettrico, chimico, nucleare, ecc. . Quando si trasferisce tra due sistemi, l'energia generata da uno dei sistemi viene recuperata dall'altro. L'unità internazionale dell'energia è il joule (J).
   • L'energia non è né creata né distrutta: è trasformata (Lavoisier). Il carbone è una fonte di energia che, se bruciata, rilascia energia termica.

3. 
   

   
   
   
   Cos'è la massa? In parole povere, la massa è definita come la quantità di materia che costituisce un corpo.
   • I termini massa e peso non sono intercambiabili. Il peso misura la forza di gravità che fa del sesso, in un determinato luogo del globo, su un corpo. D'altra parte, la massa è, come è stato detto sopra, la quantità di materia che compone questo corpo. La massa di un oggetto varia se viene alterato (distruzione chimica o fisica). Lo stesso non vale per il peso che varia in base alla gravità del luogo in cui ci si trova. L'unità di massa è il chilogrammo (kg), il peso è il newton (N).
   • A immagine di energia, una massa non viene né creata né distrutta: viene trasformata. Pertanto, un cubetto di ghiaccio, che si scioglie, passa allo stato liquido, ma la massa rimane sempre la stessa.

4. 
   

   
   
   
   Esiste un'equivalenza tra massa ed energia. La formula di Einstein afferma che massa ed energia sono, al di là della forma, intercambiabili. Ogni corpo, per quanto piccolo, contiene favolose quantità di energia. Ciò è dovuto alla moltiplicazione della massa per la velocità della luce al quadrato.

Parte 2 I vantaggi pratici di E = mc

1. 
   

   
   Comprendi bene da dove viene l'energia che consumiamo oggi. A livello globale, gran parte della nostra energia proviene da risorse esauribili come carbone e gas naturale. Queste fonti di energia sono facili da bruciare a causa delle loro strutture chimiche. In effetti, gli elettroni che si trovano sull'ultimo strato elettronico (elettroni di valenza) sono facili da staccare. Quando riscaldiamo tali fonti di energia, vediamo un rilascio di energia, che viene recuperato dagli uomini.
   • Tale produzione di energia è molto costosa e devastante per l'ambiente.

2. 
   

   
   Einstein ha dimostrato che è possibile ottenere rese energetiche più elevate. E = mc implica che c'è molta più energia immagazzinata nel nucleo che negli elettroni che ruotano attorno a questo nucleo. Rompere un atomo, qualunque esso sia, emette molta più energia che rompere i legami elettronici.
   • La produzione di energia nucleare si basa su questo principio. Nei reattori vegetali, la fissione nucleare viene praticata rompendo i nuclei di uranio con neutroni. La quantità di energia così recuperata è considerevole.

3. 
   

   
   Guarda tutte le tecnologie rese possibili da E = mc. Questa formula ha permesso (e senza dubbio consentirà) lo sviluppo di molte innovazioni che sono diventate indispensabili oggi:
   • In medicina, le scansioni PET utilizzano la radioattività per esplorare l'interno del corpo umano e stabilire diagnosi.
   • La formula ha permesso lo sviluppo di telecomunicazioni che transitano nello spazio (telefono, GPS ...)
   • La datazione di oggetti antichi con il carbonio-14 è una delle conseguenze della formula di Einstein. Alla fine di un certo tempo (emivita), qualsiasi sostanza radioattiva perde metà della sua massa: è questo fenomeno che rende possibile datare.
   • L'energia nucleare, ad eccezione di incidenti e scorie nucleari, è "pulita" e ha un'efficienza molto più elevata rispetto ad altri modi di produzione, che consente di fornire un numero crescente di persone all'elettricità.