Номер 8.10, страница 42 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VIII. Строение и эволюция Вселенной - номер 8.10, страница 42.

Условие.

8.10 Теряет ли Солнце массу, излучая свет и тепло? Объясните свой ответ.

Решение.

Да, Солнце теряет массу, когда излучает свет и тепло. Это явление напрямую следует из принципа эквивалентности массы и энергии, открытого Альбертом Эйнштейном.

Объяснение основано на знаменитой формуле: $E = mc^2$, где $E$ — это энергия, $m$ — масса, а $c$ — скорость света в вакууме. Эта формула показывает, что масса является одной из форм энергии, и они могут превращаться друг в друга.

Источник энергии Солнца — это термоядерные реакции синтеза, протекающие в его ядре. В ходе этих реакций четыре ядра водорода (протона) сливаются, образуя одно ядро гелия. Важно то, что масса одного ядра гелия немного меньше, чем суммарная масса четырёх исходных протонов. Эта разница в массе, называемая дефектом масс ($ \Delta m $), не исчезает бесследно. Она преобразуется в огромное количество энергии ($ \Delta E $) в соответствии с формулой $ \Delta E = \Delta m \cdot c^2 $.

Именно эта высвободившаяся энергия и излучается Солнцем в виде электромагнитных волн, которые мы воспринимаем как свет и тепло. Таким образом, излучение энергии в космическое пространство сопровождается непрерывной потерей массы. По подсчетам ученых, Солнце каждую секунду теряет около 4,2 миллионов тонн своей массы.

Ответ: Да, Солнце теряет массу, так как излучаемая им энергия (свет и тепло) образуется в результате термоядерных реакций, в ходе которых часть массы вещества превращается в энергию в соответствии с формулой $E = mc^2$.