Связь массы и энергии — тренажёр для 11 класса

Формула E = mc² Эйнштейна — самая известная в физике. Она говорит: масса и энергия — это две формы одного и того же. 1 грамм массы эквивалентен огромной энергии: 9 · 10¹³ Дж. В тренажёре задачи построены на вычислении энергии по массе.

🚀 Попробовать без регистрации 📝 Задачи с решениями ⚔️ Вызвать на дуэль

Что проверяет эта тема

  • Понимать, что масса и энергия связаны.
  • Применять формулу E = m · c².
  • Знать c = 3 · 10⁸ м/с.
  • Понимать, где применяется (ядерная энергия).

Формулы и правила

Что ищем Формула Обозначения
Связь массы и энергии $E = m \cdot c²$ E — энергия (Дж), m — масса (кг), c — скорость света (3·10⁸ м/с).
Дефект массы $ΔE = Δm \cdot c²$ Разница массы ядра и его частей — источник ядерной энергии.

Разбор задачи по шагам

Задача: Какую энергию несёт 1 г вещества?

Шаг 1. Переводим массу в кг. m = 1 г = 0,001 кг.

Шаг 2. Записываем формулу. E = m · c².

Шаг 3. Подставляем. E = 0,001 · (3 · 10⁸)² = 0,001 · 9 · 10¹⁶ = 9 · 10¹³ Дж.

Шаг 4. Записываем ответ. E = 9 · 10¹³ Дж.

Ещё один разбор

Задача. Масса $6.152e-03$ кг. Полная энергия (Дж)?

1
Формула Эйнштейна: $E = m c^2$, $c = 3 \cdot 10^8$ м/с.
$m = 6.152e-03$ кг
2
Вычисляем.
$E \approx 5.54e+14$ Дж

Ответ: 5.54e+14

Типичные ошибки

Ошибка: Забывают возвести c в квадрат
Почему: Пишут E = mc
Как проверить: В формуле c² (скорость света в квадрате).
Ошибка: Не переводят массу в кг
Почему: Оставляют граммы
Как проверить: 1 г = 0,001 кг. Всегда переводите.
Ошибка: Считают, что масса «исчезает»
Почему: Не понимают физику
Как проверить: Масса не исчезает — она превращается в энергию. Закон сохранения массы-энергии.

Типы задач в тренажёре

В тренажёре:

  • Энергия по массе.
  • Масса по энергии.
  • Сравнение (энергия 1 г vs 1 кг).
  • Ядерные реакции (дефект массы).

Ответ проверяется сразу.

Кому и когда это нужно

Тема изучается в 11 классе. В ЕГЭ по физике — задание № 22.

Родителям: объясните на примере. Атомная бомба — это реализация E = mc². Небольшая масса превращается в огромную энергию.

Частые вопросы

Почему c² такое большое?

Скорость света 3 · 10⁸ м/с. В квадрате — 9 · 10¹⁶. Даже грамм даёт огромную энергию.

Где применяется формула?

В ядерной энергетике, в физике элементарных частиц, в астрофизике (энергия звёзд).

Примеры задач

Масса $2.209e-03$ кг. Полная энергия (Дж)?
Ответ: 1.99e+14
Масса $9.604e-03$ кг. Полная энергия (Дж)?
Ответ: 8.64e+14
Масса $3.142e-03$ кг. Полная энергия (Дж)?
Ответ: 2.83e+14

Готовы попробовать свои силы?

В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.

Перейти к задачам

Смежные темы

Замедление времени (СТО) Закон Хаббла Энергия фотона