שאלה לגבי E = mc²

[dojee]

שאלה לגבי E = mc²

c - הוא גודל קבוע וידוע היום כ- 299,792.458 קמ\שניה
המדידה הראשונה שנעשתה הראתה 214,000 קמ\שניה
מדוע לא לרשום מספר קבוע בנוסחה בלי לקשרו למהירות האור

 

[BigBadWolf]

קודם כל, מהירות האור היא מספר ייחוס

המהירות היא לא בערך אלא בדיוק 299,792,458 מטר\שניה. כך הגדירו אותו ולפי המספר הזה מחשבים את גודל המטר.

אבל לא הבנתי בדיוק מה אתה שואל. אתה שואל למה רושמים c ולא פשוט מספר? אם כך, תוכל להסתכל על היחידות של המשוואה: אנרגיה נמדדת בג'אול - כלומר kg*m^2/s^2
מסה נמדדת ב-ק"ג. בשביל שלמשוואה תהיה משמעות פיזיקלית חייב להיות מקדם שיחידותיו יהיו m^2/s^2 כדי ששני צידי המשוואה יהיו ביחידות של kg*m^2/s^2. היחידות של מהירות הן m/s ולכן המקדם הנדרש הוא מהירות בריבוע. אם היית שם פשוט מספר לא היית יכול להשתמש במשוואה באף סט יחידות אחר.

 

[dojee]

לא ברור לי למה E = m*(1 * c)²

ולא למשל E = m*(0.91057 * c)²
האם הנוסחה ניבדקה בניסוי וניתקבל תוצאה מדויקת המאשרת ערך 1 כמו
שהבאתי בדוגמה

 

[uzi2]

גם אומתה בניסויים וגם נובעת מעקרונות תיאורטיים

אנו מסתמכים על הנוסחה בכל מה שקשור לחוק שימור האנרגיה, ועד כה חוק שימור האנרגיה (כולל מסה כצורה של אנרגיה) אומת נסיונית לרמת דיוק מאוד גבוהה. בחישובים של רדיואקטיביות ושל חלקיקים אלמנטריים כמות המסה לא נשמרת אך האנרגיה תוך הסתמכות על הנוסחה דלעיל נשמרת.

 

[uzi2]

כי זה באמת ריבוע גודל מהירות האור בריק.

ברגע שמבינים שמסת מנוחה היא צורה של אנרגיה, צריך תרגום שיקבע לכמה ג'אול (יח' אנרגיה בשיטת היחידות MKS) שקול ק"ג של מסה, ומסתבר שקבוע ההמרה הוא בדיוק ריבוע מהירות האור בריק.