Hoe werkt e=mc^2?

[Anonymous]

Bij een kernreactor komt een gewichtverlies van 1 g van de actieve massa overeen met de energie bij de verbranding van 2500 ton kolen.Dus omtrent 65 vrachtwagens of een binnenschip met kolen!

[K. Jansen]

1 kg massa omzetten naar pure energie: E = 1 * (300000)2 = 9000000000 J = 9 GJ.

Ik had nog een paar vraagjes over E=mc^2. Bij de formule vul je de snelheid van het licht in (300.000 km/s), en je geeft aan

dat het voorwerp een massa heeft van 1kg. Maar een voorwerp met een massa kan nooit de snelheid van het licht halen. Niet dat ik

aan je natuurkundige kennis twijfel. Maar het was mij niet geheel duidelijk. Verder is het mij niet duidelijk dat als een voorwerp

in rust is dus snelheid = 0m/s dan komt er uit dat een voorwerp geen energie bevat. Is dit ook zo?

Bij voorbaat dank

Groetjes Kasper

[Elmo]

Nee, je haalt twee zaken door elkaar.

De formule E=mc² geldt alleen als je massa stilstaat (dus v=0 m/s)! Als je massa beweegt met een snelheid v, dan moet je bovenstaande formule voor de relativistische massa gebruiken.

[Rogier]

Ik had nog een paar vraagjes over E=mc^2. Bij de formule vul je de snelheid van het licht in (300.000 km/s), en je geeft aan

dat het voorwerp een massa heeft van 1kg. Maar een voorwerp met een massa kan nooit de snelheid van het licht halen.

Die c slaat ook niet op de snelheid van het voorwerp, dat voorwerp hoeft geen snelheid te hebben. Je moet het zo zien dat massa energie in een bepaalde toestand is. Afhankelijk van de omstandigheden kun je die energie omzetten in andere vormen, de massa verdwijnt dan en je krijgt er bijv. warmte voor terug.

c² is dus niets meer dan de verhouding tussen de massa en de hoeveelheid energie die die massa representeert.

Niet dat ik aan je natuurkundige kennis twijfel. Maar het was mij niet geheel duidelijk. Verder is het mij niet duidelijk dat als een voorwerp

in rust is dus snelheid = 0m/s dan komt er uit dat een voorwerp geen energie bevat. Is dit ook zo?

Nee dus, massa in rust representeert (of eigenlijk "is") op zichzelf al een bepaalde hoeveelheid energie. Maar jij denkt misschien aan kinetische energie, als een object in beweging is heeft het ook kinetische (bewegings-) energie, en die formule lijkt er op:

E_kinetisch = mv²/2 (hier is v dus de snelheid van het voorwerp).

Als het voorwerp stil staat (v=0) heeft het inderdaad geen kinetische energie, en die v kan ook nooit c worden.

[2997924585]

maar dat geeft roger al aan in zijn onderste voorbeeld, als we dit op deze schaal konden toepassen dan hadden we heel wat moois gehad. Nogmaals dit wordt vaak op deeltjes toegepast met een massa ver in De E- , bijvoorbeeld een tweewaardig ion (2xe)

[peterdevis]

aangezien E=mc² een relativistische formule is, hier nog een vraagje

Ekinetisch = mv²/2 (hier is v dus de snelheid van het voorwerp).

Als het voorwerp stil staat (v=0) heeft het inderdaad geen kinetische energie, en die v kan ook nooit c worden.

In het referentiestelsel van het voorwerp is de snelheid van het voorwerp nul en bezit het geen kinetische energie. Echter in het referentiestelsel dat beweegt tov van het voorwerp, bezit dit zelfde voorwerp wel een snelheid en dus kinetische energie.

Bestaat die kinetische energie dan eigenlijk wel?

[Vortex29]

Kinetische energie is relatief, en bestaat dus voor de één wel en voor de ander niet.

[Anonymous]

(Door mij afgesplitst.)

E = energie (Joule)

m = massa (kilogram)

c = lichtsnelheid (m/s²)

Voorbeeld:

1 kg massa omzetten naar pure energie: E = 1 * (300000)² = 9000000000 J = 9 GJ.

Edit: domme foutjes verbeterd!

niet dus je zegt c= m/s en in je berekening schrijf je doodleuk 300000 km/s op

[klazon]

In de uitwerking van de formule zie ik steeds een fout opduiken, nl. dat de snelheid wordt ingevuld in km/s, maar dat moet m/s zijn.

Dat betekent, als je 1 kg massa kunt omzetten naar energie, dat er 9^16 J vrijkomt.

Dat is veel meer dan de jaarlijkse energiebehoefte van Nederland.

[StrangeQuark]

@Elmo zowiezo is het m/s en niet m/s^2 dat is namelijk versnelling.

Wat je onderandere kan halen uit deze formule is dat op het moment dat vier waterstof atomen in de zon gefuseerd worden tot 1 helium atoom, (Eigenlijk twee deuterium isotopen, maar het gaat om het idee) het totale gewicht van het gemaakte helium atoom niet even zwaar is als de 4 waterstof kernen bij elkaar. Een gedeelte wordt namelijk omgezet in pure energie. (Daardoor straalt onze zon.)

1 waterstof atoom: 1.0079U

(zie: http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/AtWt/table.html )

1 Helium atoom: 4.0026U

4x waterstof atoom: 4,0316.

Verschil: 0,029.

Dus als er 1 mol helium is gevormd uit 4 mol waterstof dan kan je dat makkelijk in grammen omrekenen. Dan is er een gewichts verschil van 0.029 gram. Wat overeenkomt met een energie van:

E = 0.000 029kg * 9*10^16 = 2.61 * 10^12 Joule

Hier kan je dus ongeveer 83 stofzuigers van 1000 Watt een jaar op laten draaien.

Nou kun je ook zien, waarom iedereen zo happy is met kernfusie, want dit was 4 gram waterstof, en met die 4 gram waterstof kan je zoveel stofzuigers een jaar lang non stop, 24 uur per dag laten draaien.

Rekenfoutjes voorbehouden uiteraard .

[Anonymous]

'k snap da ook nie écht.. da wilt zeggen dat ne man van 100kg miljoenen en miljoenen Energie in Joules heeft?

[Revelation]

Precies, zie ook hier.

[Boris from Praag]

Klopt we zijn heel erg energiek. Wat het stukje waarna verwezen word al enig zinds duidelijk maakt. Het is niet echt makkelijk om energie naar massa om te zetten en andersom. Als iemand een kilo wil afvallen betekend dit (gelukkig voor veel mensen) niet dat ze 9*10^16 J hoeven te verbranden. Eigenlijk het hele "suikermolecule" word omgezet in andere moleculen zo als bv water en CO2

[Spuit11]

aangezien E=mc² een relativistische formule is, hier nog een vraagje

Ekinetisch = mv²/2 (hier is v dus de snelheid van het voorwerp).  

Als het voorwerp stil staat (v=0) heeft het inderdaad geen kinetische energie, en die v kan ook nooit c worden.

In het referentiestelsel van het voorwerp is de snelheid van het voorwerp nul en bezit het geen kinetische energie. Echter in het referentiestelsel dat beweegt tov van het voorwerp, bezit dit zelfde voorwerp wel een snelheid en dus kinetische energie.

Bestaat die kinetische energie dan eigenlijk wel?

Nee......De waarnemer in het 2de referentie stelsel is zich niet bewust van de snelheid van het voorwerp en ziet zijn eigen beweging voor de beweging van het voorwerp aan.....Waardoor hij de schijn heeft dat het voorwerp kinetische energie zou moeten hebben omdat hij denkt te meten dat het voorwerp een snelheid heeft ten opzichte van hem.....

[Boris from Praag]

We doen dit eigenlijk altijd, werken met een bewegend referentie stelsel.

Als je een slinger hebt dan is T=(m*v^2)/2. (T = kinetische energie)

Hierbij verwaarloos je scheinbaar zonder dat het effect heeft op een goede uitkomst van eventuele voorspellingen dat de aarde ook nog eens met 5000 km/s door de ruimte heen schiet. (de 5000 is gegokt)

Dit is klassieke mechanica, en het werkt. Je slinger bewegings vergelijking komt mooi in de buurt van wat hij proefondervindelijk doet.

Ik geloof dat het probleem met de bewegende stelsels en "relativistische formule" 's vooral is als je met een referentie stelsel meet die in de buurt van de lichtsnelheid ligt. Stel je voor je gaat met je metingen op een foton zitten en beweegt je dus met c door de ruimte. Hoe snel gaat een foton dan als hij de andere kant op gaat??

2 * c ?? nee dat kan niet omdat de lichtsnelheid het snelste is wat je kan gaan.