Einheit von E=mc^2?

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3 Antworten

Wenn man die Energie ausrechnet, die ein Körper im Ruhezustand mit mc^2 ausrechnet, in welcher Einheit wird das Ergebnis dann angegeben? In Joule?

Ja, wenn man die Masse in kg angibt und die Vakuumlichtgeschwindigkeit in m/s.

Theoretisch könnte man auch Zeiten in Metern bzw. Lichtmetern messen (1 Lichtmeter ≈ 3,4×10⁻⁹s) oder auch Längen in Lichtsekunden (1Ls ≈ 3×10⁸m), dann ist die Maßeinheit für Masse und Energie dieselbe und man nutzt entweder wie traditionell das kg als Basiseinheit, wobei man dann für typische Energien sehr kleine Zahlen erhält, oder das Joule, wobei man dann für Massen zu sehr großen Zahlen kommt.

Die Ruheenergie kann man natürlich in verschiedene andere Maßeinheiten wie kWh (1kg ^= ca. 25 TWh) oder MT TNT-Äquivalent (1kg ^= 21,5 MT) umrechnen, aber auch in teilchenphysikalisch bedeutsame Einheiten wie eV (die Masse eines Elektrons entspricht beispielsweise knapp 511 keV).

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Wenn Du in der Rechnung durchweg SI-Einheiten einsetzt, dann steht beim Ergebnis die SI-Einheit Joule. Wenn Du andere Einheiten einsetzt, steht auch beim Ergebnis eine andere Einheit.

Zum Vergleich: Wenn ich in Metern und Sekunden rechne, dann komme ich bei der Geschwindigkeit auf m/s. Wenn ich in km und Stunden rechne, dann komme ich auf km/h.

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Das kannst du dir ganz einfach erschließen: E=mc^2 -> m=Masse in kg   c=Lichtgeschwindigkeit in Meter pro Sekunde ----> E=kg*(m/s)^2 =J(oule)

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