Номер 1, страница 83 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-62. Энергия связи. Дефект массы. Вариант 2 - номер 1, страница 83.

Условие.

1. В чём заключается закон взаимосвязи массы и энергии, открытый Альбертом Эйнштейном в 1905 г.?

Решение.

1. Закон взаимосвязи массы и энергии, сформулированный Альбертом Эйнштейном в 1905 году в рамках его специальной теории относительности, устанавливает фундаментальную эквивалентность между массой и энергией. Этот закон утверждает, что масса любого физического объекта является мерой содержащейся в нём энергии. Иными словами, масса и энергия — это не отдельные сущности, а две взаимосвязанные и взаимопревращаемые формы проявления материи.

Математически эта взаимосвязь выражается одной из самых знаменитых формул в физике:

$E = mc^2$

В данной формуле:
E — это полная энергия объекта, также известная как энергия покоя, то есть энергия, которой объект обладает в системе отсчёта, где он неподвижен;
m — это масса объекта;
c — это скорость света в вакууме, фундаментальная физическая постоянная, равная примерно $3 \cdot 10^8$ м/с.

Ключевое следствие этого закона заключается в том, что масса может быть преобразована в энергию, а энергия — в массу. Поскольку множитель $c^2$ (квадрат скорости света) является чрезвычайно большим числом, даже очень малое количество массы эквивалентно огромному количеству энергии. Этот принцип объясняет источник энергии в ядерных реакциях. Например, при делении ядра урана или слиянии ядер водорода (термоядерный синтез) суммарная масса конечных продуктов оказывается меньше исходной массы. Эта "пропавшая" масса, называемая дефектом масс, выделяется в виде колоссального количества энергии. Именно этот процесс является источником энергии Солнца и звёзд, а также используется в атомной энергетике и ядерном оружии. Таким образом, закон Эйнштейна объединил два ранее независимых закона сохранения (массы и энергии) в единый, более общий закон сохранения массы-энергии.

Ответ: Закон взаимосвязи массы и энергии заключается в том, что масса тела ($\text{m}$) и его полная внутренняя энергия ($\text{E}$) эквивалентны и связаны соотношением $E = mc^2$, где $\text{c}$ — скорость света. Этот закон означает, что масса и энергия могут превращаться друг в друга, причём даже небольшое количество массы соответствует колоссальному количеству энергии.