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.
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)?
Ответ: 5.54e+14
Типичные ошибки
Почему: Пишут E = mc
Как проверить: В формуле c² (скорость света в квадрате).
Почему: Оставляют граммы
Как проверить: 1 г = 0,001 кг. Всегда переводите.
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
Готовы попробовать свои силы?
В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.
Перейти к задачам