Номер 1, страница 20, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. Найдите свою энергию покоя.

1. Найдите свою энергию покоя.

Энергия покоя — это энергия, которой обладает тело, находящееся в состоянии покоя. Она вычисляется по знаменитой формуле Эйнштейна, связывающей массу и энергию. Поскольку вопрос адресован лично ("свою"), для расчета необходимо взять массу конкретного человека. В качестве примера возьмем среднюю массу взрослого человека.

Дано:

Масса тела, $m = 70$ кг

Скорость света в вакууме, $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Энергию покоя, $E_0$

Решение:

Энергия покоя $E_0$ вычисляется по формуле эквивалентности массы и энергии:

$E_0 = m \cdot c^2$

Подставим значения в формулу:

$E_0 = 70 \text{ кг} \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2$

Сначала возведем скорость света в квадрат:

$(3 \cdot 10^8)^2 = 3^2 \cdot (10^8)^2 = 9 \cdot 10^{16}$ (м/с)$^2$

Теперь умножим результат на массу:

$E_0 = 70 \cdot 9 \cdot 10^{16} \text{ Дж}$

$E_0 = 630 \cdot 10^{16} \text{ Дж}$

Представим результат в стандартном виде (одна цифра до запятой):

$E_0 = 6.3 \cdot 10^2 \cdot 10^{16} \text{ Дж} = 6.3 \cdot 10^{18} \text{ Дж}$

Это огромное количество энергии. Для сравнения, крупнейшая в мире гидроэлектростанция "Три ущелья" в Китае вырабатывает за год около $3.6 \cdot 10^{17}$ Дж. Таким образом, энергия покоя человека массой 70 кг примерно в 17.5 раз больше годовой выработки этой ГЭС.

Ответ: Энергия покоя человека массой 70 кг составляет $E_0 = 6.3 \cdot 10^{18}$ Дж. Чтобы найти свою энергию покоя, подставьте собственную массу в килограммах в формулу $E_0 = m \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2$.