Wie benutzt man die Formel E=m*c*c?

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3 Antworten

Ist die Einheit dann etwa kg*km/h???

Wenn schon, dann

kg·(km/h)·(km/h) = kg·km²/h².

Das wäre in der Tat eine Energieeinheit, wenn auch keine SI-Einheit. Die ist nämlich

kg·m²/s² =: J (Joule oder Wattsekunde).

Masse ist gleichsam kondensierte Energie, und zwar entspricht 1kg ungefähr 25 TWh (25 Milliarden kWh) oder rund 21 MT TNT-Äquivalent, wenn man sie auf einen Schlag freisetzt (die Zar-Bombe hat knapp 3 Mal so viel Energie freigesetzt).

Es ist aber auch eine Obergrenze für die Energie, die man maximal aus einer bestimmten Masse freisetzen kann.

Die Masse verschwindet dabei übrigens nicht zugunsten von Energie, sondern die »wiegt was«, wenngleich reine Energie (die mit c fliegt) keine Eigenmasse hat. Eine »effektive Masse« kann man ihr dennoch zuschreiben. Die Sonne z.B. strahlt pro Sekunde 3,6 Millionen Tonnen licht ab.

Dass Energie »was wiegt«, ist auch der Hauptgrund dafür, dass nichts Massebehaftetes c erreichen kann, denn um mit c zu fliegen, muss die kinetische Energie und die Gesamtenergie identisch sein, und bei fast c kann man die Ruheenergie gegen die kinetische Energie vernachlässigen.

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Die Einheit der Energie ist Joule, eventuell muss man die Größenordnung anpassen, d.h. Kilojoule (kJ) oder Megajoule (MJ) angeben. Die Lichtgeschwindigkeit gibt's du in dieser Formel am besten mit Metern je Sekunde (m/s), die genauen Werte stehen in jedem Tafelwerk, wikipedia,... So wie du diese Formel benutzt, ist es eigentlich nicht mehr als die übliche Beschreibung der kinetischen Energie E = m * v^2. V ist hier die Geschwindigkeit, die wieder in m/s angegeben wird. Für die Energie in der speziellen Relativitätstheorie brauchst du eigentlich die relativistische Masse, weil sich die Masse eines Körpers bei der Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit ändert. Wenn du dir das mal in einem Buch, auf wikipedia,.... anschaust, siehst du einen Graphen, der deutlich machst, dass die Masse ins unendliche geht, wenn sich die Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit annähert. Das ist auch der Grundm aus dem angenommen wird, dass man diese Geschwindigkeit nicht erreichen oder überschreiten kann.

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