Konparaketa honek masa eta energiaren arteko oinarrizko harremanean sakontzen du, fisika klasikoak nola ikusten zituen entitate bereizi gisa, erlatibitate modernoak, berriz, substantzia fisiko beraren bi forma zirela agerian utzi zuen bitartean, historiako ekuazio ospetsuenak araututa.
Nabarmendunak
Masa eta energia oinarrizko propietate fisiko bera neurtzeko bi modu desberdin dira.
E=mc²-k materia energia puru bihurtzeko truke-tasa zehatza ematen du.
Energia egon daiteke geldirik dagoen masarik gabe (fotoiak bezala), baina masa ezin da existitu energiarik gabe.
Kontserbazio legea orain masa eta energiaren konbinazioaren baturari aplikatzen zaio.
Zer da Meza?
Objektu batek azelerazioarekiko duen erresistentziaren eta haren grabitazio-erakarpenaren neurria.
SI unitatea: Kilogramoa (kg)
Mota: Kantitate eskalarra
Jabetza nagusia: Inertzia
Detekzioa: Grabitazio- edo inertzia-indarren bidez
Natura: Energia mota kontzentratua
Zer da Energia?
Objektu bati lana egiteko transferitu behar zaion propietate kuantitatiboa.
SI unitatea: Joule (J)
Mota: Kontserbatutako kantitatea
Formak: zinetikoa, potentziala, termikoa, etab.
Detekzioa: Lanaren, beroaren edo erradiazioaren bidez
Natura: Aldaketak eragiteko gaitasuna
Konparazio Taula
Ezaugarria
Meza
Energia
Definizioa
Materiaren kantitatea edo mugimenduarekiko erresistentzia
Lana egiteko edo beroa emateko gaitasuna
Egoera fisikoa
Ukigarria; espazioa hartzen du
Ukiezina; estatuaren jabetza
Kontserbazio Legea
Mekanika klasikoan kontserbatua
Mekanika klasikoan kontserbatua
Ikuspegi erlatibista
Abiadurarekin aldatzen da (masa erlatibista)
Masaren baliokidea E=mc² bidez
Neurketa metodoa
Balantza, balantzak edo mekanika orbitala
Kalorimetroak, fotometroak edo kalkuluak
Grabitatean duen eginkizuna
Espazio-denboraren kurbaduraren iturri nagusia
Grabitateari laguntzen dio tentsio-energia tentsorearen parte gisa
Xehetasunak alderatzea
Identitate Krisia
Newtonen fisikan, masa eta energia unibertsoaren eraikuntza-bloke guztiz bereizi gisa tratatzen ziren. Masa gauzak osatzen zituzten "materiala" zen, eta energia, berriz, mugiarazten zituen "erregaia"; hala ere, Einsteinen Erlatibitate Bereziak frogatu zuen masa, hain zuzen ere, energia mota oso trinkoa eta mugatua dela.
Baliokidetasun konstantea
Masaren eta energiaren arteko trantsizioa argiaren karratu-abiaduraren bidez gertatzen da. Argiaren abiadura zenbaki izugarria denez (gutxi gorabehera 300.000.000 metro segundoko), masa kantitate txiki batek ere energia potentzial kopuru harrigarria adierazten du askatzen denean.
Grabitazio-inpaktua
Tradizionalki masa grabitatearen iturritzat hartzen da, baina Erlatibitate Orokorrak argitzen du energia guztiak eragin grabitatorioa duela. Planetak bezalako objektu masiboak gure tokiko grabitatea menderatzen duten bitartean, erradiazioaren edo presioaren energia-dentsitateak ere espazio-denboraren deformazioan laguntzen du.
Praktikan Eraldaketa
Erreakzio nuklearretan masa energia bihurtzen ikusten dugu, non produktuek erreaktiboak baino apur bat gutxiago pisatzen duten, eta "falta den" masa bero eta erradiazio gisa askatzen da. Alderantziz, energia handiko partikula-azeleragailuetan, energia zinetiko hutsa partikula subatomiko berrien masa bihur daiteke.
Abantailak eta Erabiltzailearen interfazea
Meza
Abantailak
+Erraz neurgarria
+Egonkortasuna ematen du
+Grabitatearen iturria.
+Tamaina fisikoa definitzen du
Erabiltzailearen interfazea
−Abiadura mugatzen du
−Mugitzeko energia behar du
−Abiadura handietan handitzen da
−Fisioan suntsitu daiteke.
Energia
Abantailak
+Aldaketa guztiak bultzatzen ditu
+Hainbat forma polifazetiko
+Argiaren abiaduran bidaiatu dezake
+Eraginkortasunez gordeta
Erabiltzailearen interfazea
−Zaila edukitzea.
−Beti bero gisa xahutzen da
−Zentzumenentzat ikusezina.
−Biltegiratzeko masa behar du
Ohiko uste okerrak
Mitologia
Masa eta materia gauza bera dira.
Errealitatea
Materiak atomo eta partikulak adierazten ditu, masa, berriz, duten propietate bat da; energiak ere masa du, horregatik objektu bero batek hotz batek baino apur bat gehiago pisatzen du, nahiz eta aldea neurtzeko txikiegia izan.
Mitologia
Energia kableetatik igarotzen den substantzia pisugabea da.
Errealitatea
Energia ez da substantzia bat, objektu edo sistema baten propietate bat baizik. Masa baliokide bat du lotuta, nahiz eta oso txikia izan eguneroko prozesu elektriko edo termikoetarako.
Mitologia
Masa leherketa nuklear batean suntsitzen da.
Errealitatea
Masa ez da hainbeste suntsitzen, baizik eta berrantolatzen da; nukleoa elkarrekin eusten zuen energia askatzen da, eta lotura-energia horrek masa zuenez, ondoriozko piezak arinagoak dirudite.
Mitologia
Fotoiek (argiak) masa dute energia dutelako.
Errealitatea
Fotoiek zero "masa" dute, hau da, ezin dira geldirik egon. Hala ere, "masa erlatibista" eta momentua dute, energia garraiatzen baitute, eta horrek presioa egin eta grabitateak eragin diezaieke.
Sarritan Egindako Galderak
Zein da E=mc² ulertzeko modurik errazena?
Horrek esan nahi du masa energiaren bertsio oso kontzentratua dela. 'C karratu' zatia bihurketa faktorea da, hain handia ezen klip baten masak ere zentral elektriko handi baten egun osoko ekoizpenaren berdina den energia badu, baldin eta guztiz bihurtu ahal izango balitz.
Zergatik pisatzen du bateriak gehiago kargatzen denean?
Bateria bat kargatzen duzunean, energia potentzial elektrikoa gehitzen ari zara. Masa-energia baliokidetasunaren arabera, energia gehitzeak sistemaren masa osoa handitzen du, nahiz eta igoera 0,000000001 gramo ingurukoa izan, sukaldeko balantz baten sentikortasunaren oso azpitik dagoena.
Masa handitzen al da azkarrago zoazen heinean?
Fisikako egungo fisikan, normalean esaten dugu "masa geldirik" berdina dela, baina "masa erlatibista" edo energia totala handitzen dela. Argiaren abiadurara hurbiltzen zarenean, objektua azeleratzeko erabiltzen duzun energia abiaduraren ordez masa bihurtzen da, eta horregatik ezin duzu inoiz argiaren abiadura lortu.
Nondik dator bonba nuklear baten energia?
«Masa-akats» horretatik dator. Uranioa bezalako nukleo astun bateko protoiak eta neutroiak elkarrekin bilduta daude, eta horrek atomo txikiagoetan banatuko balira baino energia gehiago behar du; atomoa zatitzen denean, soberako «lotura-energia» hori leherketa masibo gisa askatzen da.
Energiak masa badu, argiak grabitatea al du?
Bai, energiak espazio-denbora kurbatzen duen tentsio-energia tentsorea eragiten duelako. Argi-izpi bakar batek eragin hutsala duen arren, unibertso goiztiarreko energia/erradiazio kopuru izugarriak paper garrantzitsua izan zuen unibertsoa nola hedatu zen eta grabitateak bere egitura nola moldatu zuen.
Energia masa bihur al dezakegu berriro?
Bai, hau ohikoa da partikula-azeleragailuetan. Partikulak ia argiaren abiaduran talka eginez, talkaren energia zinetikoa partikula guztiz berrien masa bihurtzen da, Higgs bosoia edo top quarkak bezala, talkaren aurretik existitzen ez zirenak.
Zein da inertzia-masaren eta grabitazio-masaren arteko aldea?
Inertzia-masa objektu batek mugitzeari zenbat egiten dion erresistentzia da, eta grabitazio-masa, berriz, beste gauzei zenbat egiten dien tira. Einsteinen baliokidetasun-printzipioak dio berdin-berdinak direla, eta horregatik erortzen dira objektu guztiak hutsean abiadura berean, haien konposizioa edozein dela ere.
Zenbat energia dago kilogramo bateko masan?
E=mc² erabiliz, kilogramo bat masa 89.875.517.873.681.764 Jouleren baliokidea da. Hori gutxi gorabehera 21 milioi tona TNT erretzean askatzen den energiaren edo herrialde txiki baten urteko elektrizitate-kontsumo osoaren berdina da.
Epaia
Objektu bat bere masaren arabera identifikatu, bere pisua edo bultzatzeko zenbaterainoko gogortasuna kalkulatu behar duzunean. Bere energia aztertu, bere mugimenduaz, tenperaturaz edo prozesu bat elikatzeko duen potentzialaz arduratzen zarenean.