- 締切済み
エネルギーE
E=mc2 エネルギー (E) = 質量 (m) × 光速度 (c) の 2 乗 は、とても有名な公式です。 そして、 光速度Cは、とても早い(1秒間で、地球7周進む)ものは周知の事実です。 素朴な疑問ですが、 このエネルギーEが、何を対象(人間もok?)としているか分かりませんが、 Eは、とても大きな値なのではないでしょうか? 質量の消失しないと、この公式は適用されないのでしょうか。 広島原爆で消えた質量は0.7g程度ということ。
- みんなの回答 (4)
- 専門家の回答
みんなの回答
- foomufoomu
- ベストアンサー率36% (1018/2761)
間違えました。 × 質量の増加分 m=E*c^2 ↓ ○ 質量の増加分 m=E/c^2
- foomufoomu
- ベストアンサー率36% (1018/2761)
この式自体は、アインシュタインが相対論で「高速で運動する物体は質量が増える」ことを説き、その時の質量の増加分mは、観測者との相対速度vより、 運動エネルギー E=1/2*m*v^2 質量の増加分 m=E*c^2 となることから、導出されたものです。 アインシュタイン自身は、Eは運動エネルギーに限定したものだろうと考えていたのですが、その後のラザフォードらの核分裂実験で、核分裂で失われた質量が、エネルギーとして放出されることを確認しました。 (アインシュタインの考えのように、運動エネルギーで質量が増えることも、加速器(サイクロトロンなど)で高速に加速された粒子で確認されています。) したがって、現状では E=mc^2 は、高速で運動する物体と、核分裂(核融合)に限定された現象だと思いますが、この先、何に当てはまるかは、想像もつきません。
- kagakusuki
- ベストアンサー率51% (2610/5101)
その公式におけるエネルギーEが、何を対象にしているのかと言いますと、エネルギーを持っているものや、質量を持っているものであれば何でも対象となります。 光速度cの値は299792458m/sですから、例えば1000kgの水は 1000[kg]×(299792458[m/s])^2≒8.9875517873681764×10^19[J] のエネルギーを持っている事になります。 この水に熱を加えて温度を10℃上昇させますと、水の比熱は4.184×10^3J・kg^-1・K^-1なのですから、水が持つエネルギーは 1000[kg]×4.184×10^3[J・kg^-1・K^-1]×10[K]=4.184×10^7[J] だけ増える事になりますので、それに応じて水の質量も 4.184×10^7[J]÷(299792458[m/s])^2≒4.655×10^-10[kg] だけ、即ち百万分の4.655gだけ重くなるという事になります。
- info222_
- ベストアンサー率61% (1053/1707)
>Eは、とても大きな値なのではないでしょうか? その通りです。 >質量の消失しないと、この公式は適用されないのでしょうか。 その通りです。 >広島原爆で消えた質量は0.7g程度ということ。 これは E=mc^2=(0.7/1000)[kg]×(3×10^8[m/s])^2=6.3×10^13[ジュール]=63000000[メガジュール] という莫大なエネルギーが発生することを意味します。 1 [MJ](メガジュール)は0℃の氷3 [kg]を溶かすことのできるエネルギーです。 となります。