Hur använder du e lika med mc2?

Formeln E = mc2 visar att materia och energi hänger, fråga kan omvandlas till energi och energi kan omvandlas till massan. E = mc2 där: E är energi i joule (J)
m är massan i kilo (kg)
c är ljushastigheten i meter per sekund (ms-1) som är 3.0x108 ms-1
C2 = 3.0x108 x 3.0x108 = 9.0x1016 det enklaste sättet att visa hur man använder formeln är att ge några exempel. Exempel 1 - brinnande kol
Om vi bränner släpps 1 ton kol sedan om 36GJ av energi.
Ordna om ekvationen E = mc2 får vi m = E/c2
så m = 3.6x107/9 x 1016 = 4 x 10-10 kg = 0.4μg om man väger av kol och luften innan du bränner och aska och luft efter bränning skulle vi hitta grejer kvar efteråt att 0.4μg lättare än vad vi började med. Självklart skulle det vara omöjligt att mäta en förändring av 0.4μg i 1 ton kol och ca 10 ton luft men med mer energiska reaktioner och mycket känslig utrustning det har visat sig vara sant för kemiska reaktioner. Exempel 2 - Fission av uran-238
Resultaten är mer användbara i kärnreaktioner, under fission av 1kg uran-235 om 6.7x1010J av energi frigörs. Med hjälp av ekvation m = E/c2 som vi gjorde i exempel 1 vi får m = 6,7 x 1010/9 x 1016 = 7.4x10 - 7 kg = 0.74 mg. En förlust av massa om 0.000074%, liten men definitivt mätbara. Exempel 3 - Total omvandling av materia
Om vi skulle kunna omvandla 1kg massa helt till energi (det enda sättet för närvarande känt hur att göra detta är att ha antimateria att kollidera med frågan men de belopp som produceras med vår nuvarande teknik inte har överskridit ett par hundra av atomer) då den energi som frigörs kan beräknas med E = mc2.
E = 1 x 9 x 1016 = 9x1016J. Exempel 4 - att ge alla människors energibehov använder frågan konvertering
2005 var jordens totala energianvändning slutligen 5x1020J. Om det vore möjligt att omvandla fråga fullt ut till energi kan vi beräkna hur mycket massa skulle krävas. m = E/c2 så m = 5 x 1020/9 x 1016 = 5500 kg. Totala årliga energibehovet av mänskligt slag kan ges från bara 5,5 ton av materia. Dess synd det inte kan göras... Anteckningar på begränsningar av data som används ovan

  • Figurera av 6.7x1010J/kg för uran-238 är inte särskilt exakt, jag uppskattade det från data i Encarta länken nedan, det är bra nog för en illustration här men jag skulle inte föreslå att använda det någon annanstans.
  • Se Bokningar i Wikipedia källa länk om totala energi användning av mänskliga slag.