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En uno de los revolucionarios artículos científicos de Albert Einstein publicado en 1905, se presentó al mundo la fórmula E = mc, en la que Y representa el energía, metro representa el pasta y C, representa el velocidad de la luz en el vacío. Desde entonces, E = mc se ha convertido en una de las ecuaciones más famosas del mundo. Incluso personas sin experiencia en física han oído hablar de él y son conscientes de la extraordinaria influencia que tiene en nuestro mundo. Sin embargo, la mayoría de ellos no comprende con precisión el significado de esta ecuación. En términos simples, representa la correlación entre energía y materia: esencialmente, ambos son intercambiables. Esta ecuación relativamente simple cambió nuestra forma de pensar sobre la energía y nos permitió realizar innumerables avances tecnológicos.

Pasos

Método 1 de 2: Comprensión de la ecuación

1. 

   
   
   Determina las variables en la ecuación. El primer paso para comprender cualquier ecuación es saber qué representa cada variable. En ese caso, Y representa el energía de un objeto en reposo, metro representa el pasta del objeto y C, representa el velocidad de la luz en el vacío.
   • De hecho, la velocidad de la luz C, es una constante que vale aproximadamente 3,00 × 10 metros por segundo. En el contexto de la relatividad de Einstein, c funciona más como una unidad de conversión que como una constante. Por lo tanto, se eleva al cuadrado como resultado de un análisis dimensional: la energía se mide en julios o kg m s. En este sentido, agregar c asegura que la relación entre la energía y la masa permanezca dimensionalmente consistente.

2. 

   
   
   Comprende qué se considera energía. Hay muchas formas de energía, incluidas la térmica, eléctrica, química, nuclear y otras. Se transfiere entre sistemas dándole energía a uno de ellos mientras la toma del otro. La unidad básica de energía es el joule (J).
   • La energía no se puede crear ni destruir, solo se puede transformar en una forma diferente. Por ejemplo, el carbón tiene mucha energía potencial que se vuelve térmica cuando se quema.
   • La energía de un objeto es igual a su masa multiplicada por el cuadrado de su velocidad. En este caso, la velocidad del objeto será la misma que la velocidad a la que se mueve la luz.

3. 

   
   
   Definir el significado de masa. La masa se define generalmente como la cantidad de materia en un objeto.
   • Hay otras definiciones de masa. Existe la "masa invariante" y la "masa relativista". La masa invariante es aquella que permanece constante independientemente de su punto de referencia. La masa relativista, por otro lado, depende de la velocidad del objeto. En la ecuación E = mc, m se refiere a la masa invariante. En otras palabras, la masa de su objeto No crece con la velocidad alcanzada.
   • Es importante comprender que la masa y el peso son variables diferentes. El peso representa la fuerza gravitacional que recibe un objeto, mientras que la masa equivale a la cantidad de materia que contiene. La masa solo varía si el objeto está físicamente alterado, pero el peso puede variar dependiendo de la gravedad en la que se encuentre. La masa se mide en kilogramos (kg) y el peso en newtons (N).
   • Como la energía, la masa no se puede crear ni destruir, pero su forma puede cambiar. Por ejemplo, un cubo de hielo puede derretirse en forma líquida, pero seguirá teniendo la misma masa en ambos estados.

4. 

   Date cuenta de que la masa y la energía son equivalentes. La ecuación establece que la masa y la energía son el mismo concepto y nos dice cuánta energía hay dentro de una determinada cantidad de masa. Básicamente, explica que una pequeña porción de masa está llena de mucha energía.

Método 2 de 2: Aplicar la ecuación en el mundo real

1. 

   Comprende de dónde proviene la energía útil. La mayor parte de la energía útil proviene de la quema de carbón y gas natural. La quema de estas sustancias aprovecha sus electrones de valencia (los que no tienen comparación en la capa más externa del átomo) y los enlaces que forman con otros elementos. Cuando se agrega calor, estos enlaces se rompen y la energía liberada se usa para traer energía a nuestro mundo.
   • Obtener energía de esta manera no es muy eficiente y bastante costoso para el medio ambiente.

2. 

   Aplique la ecuación de Einstein para hacer que la conversión de energía sea más eficiente. La fórmula E = mc nos dice que hay mucha más energía almacenada dentro del núcleo de un átomo que en sus electrones de valencia. La energía liberada por la fisión del átomo es mucho mayor que la resultante de la ruptura de las conexiones electrónicas.
   • La fuerza nuclear se basa en este principio. Los reactores nucleares causan fisión (división de átomos) y luego capturan la inmensa cantidad de energía resultante.

3. 

   Descubra las tecnologías existentes gracias a la ecuación E = mc. Esta fórmula permitió la creación de muchas tecnologías nuevas y emocionantes, algunas de las cuales son indispensables para nuestra vida moderna:
   • La tomografía por emisión de positrones utiliza la radioactividad para visualizar el interior del cuerpo.
   • Esta ecuación permitió el desarrollo de las telecomunicaciones con satélites y sondas.
   • La datación por carbono utiliza la desintegración radiactiva basada en la ecuación para determinar la edad de objetos muy antiguos.
   • La energía nuclear permite disponer de fuentes de energía más limpias y eficientes en nuestra sociedad.