Äquivalenz von Masse und Energie - Rechner
Mit dieser interaktiven Formel, die im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein entdeckt wurde, lassen sich die Masse M und die Ruheenergie E eines Objekts berechnen.
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Wert eintragen (eine Rechnung ist auch möglich), Einheit auswählen oder ggf. die Formel erweitern und Wert einsetzen drücken.
Bei der zu berechnenden Variable "x"/"X" eintragen oder das Feld frei lassen. Wenn alle Variablen ausgefüllt sind "Berechnen" drücken.
Wenn die Berechnung zu lange dauert (>10 Sekunden) oder ein Fehler ausgegeben wird, die Eingaben auf Vollständigkeit/Korrektheit prüfen.
Erklärung der Variablen
| E | Energie |
| m | Masse |
| c | Lichtgeschwindigkeit 299792458 m/s |
Masse (M): Die Masse ist eine physikalische Größe, die die Trägheit eines Objekts beschreibt. In unserem Zusammenhang bezieht sie sich auf die Masse eines Körpers, die üblicherweise in Kilogramm (kg) gemessen wird. Die Masse ist eine skalare Größe und darf nicht mit Gewicht verwechselt werden.
Energie (E): Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, Strahlung auszusenden oder Wärme zu erzeugen. Die Einheit für Energie im SI-System ist das Joule (J). Bei Verwendung dieser Formel sind die üblichen Einheiten das Elektronenvolt (eV) und das Megaelektronenvolt (MeV). Energie kann verschiedene Formen annehmen: kinetisch, potentiell, thermisch und andere.
Lichtgeschwindigkeit (c): Die Lichtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich Licht im Vakuum ausbreitet. Ihr Wert beträgt 299 792 458 Meter pro Sekunde (m/s). Diese Konstante spielt eine zentrale Rolle in Einsteins berühmter Formel.
Die wegweisende Formel von Albert Einstein, E=mc^2, ist eine grundlegende Gleichung der Physik, welche die tiefgreifende Verbindung zwischen Masse und Energie verdeutlicht. Sie wurde erstmals 1905 in Einsteins Spezieller Relativitätstheorie eingeführt und hat seitdem unser Verständnis der physikalischen Realität revolutioniert. Die Gleichung zeigt, dass Masse und Energie untrennbar miteinander verbunden sind. Sie besagt, dass die Energie eines Objekts proportional zu seiner Masse und quadratisch zur Lichtgeschwindigkeit ist. Das bedeutet, dass auch eine geringe Masse eine beträchtliche Energie enthält, wenn sie komplett in Energie umgewandelt wird. Die Formel findet Anwendungen in vielen Bereichen, von der Kernenergiegewinnung bis zur Astrophysik.
Rechenbeispiel:
Angenommen, wir möchten die äquivalente Energie E aus der Massendifferenz ΔM zwischen einem Proton und einem Neutron berechnen. Zur Berechnung der Energie (E) benötigen wir die Massen des Protons (1,672621923 · 10−27 kg) und die des Neutrons (1,674927498 · 10−27 kg) und setzten die Differenz (auch als Rechnung möglich) in die Formel ein. Das Ergebnis lautet: 2.07·10-13 J bzw. 1.3·106 eV
Daher ergibt sich eine Energie von 2.07·10-13 J aus der Massendifferenz zwischen einem Proton und einem Neutron.
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