Номер 1, страница 217 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 46. Взаимосвязь энергии и массы. 7. Релятивистская механика. Механика - номер 1, страница 217.

Условие.

1. Что такое энергия покоя тела?

Решение.

Энергия покоя — это внутренняя энергия, которой обладает тело (или частица) в системе отсчёта, где оно находится в состоянии покоя (то есть его скорость равна нулю). Это одно из ключевых понятий специальной теории относительности, предложенной Альбертом Эйнштейном.

Энергия покоя $E_0$ связана с массой покоя тела $m$ знаменитым соотношением эквивалентности массы и энергии:

$E_0 = m c^2$

где:

• $E_0$ — энергия покоя, измеряемая в джоулях (Дж) в системе СИ.
• $m$ — масса покоя тела, измеряемая в килограммах (кг).
• $c$ — скорость света в вакууме, фундаментальная физическая постоянная, равная приблизительно $299~792~458$ м/с (часто для расчетов используется значение $3 \cdot 10^8$ м/с).

Этот принцип означает, что масса и энергия — это две формы проявления одной и той же сущности. Любое тело, обладающее массой, имеет колоссальный запас энергии, даже когда оно неподвижно. Квадрат скорости света ($c^2$) является очень большим коэффициентом, что говорит о том, что даже небольшая масса эквивалентна огромному количеству энергии.

Проявление этой энергии наблюдается в ядерных процессах. Например, в реакциях ядерного синтеза, происходящих в звездах, или в реакциях ядерного деления на атомных электростанциях, часть массы исходных ядер превращается в энергию (кинетическую энергию продуктов реакции и энергию излучения), которая затем используется.

Важно отличать энергию покоя от других видов энергии, таких как кинетическая или потенциальная. Если тело начинает двигаться, его полная энергия становится больше энергии покоя за счет добавления кинетической энергии.

Ответ: Энергия покоя тела — это энергия, обусловленная самим фактом существования массы у этого тела, и она равна произведению массы тела на квадрат скорости света ($E_0 = m c^2$).