Relatividad: si la ecuación de Einstein dice que para convertir mas en energía, necesitamos alcanzar la velocidad de la luz, ¿qué pasa con la quema de fósforos?

Para convertir la masa en energía, uno no necesita alcanzar la velocidad de la luz, la masa gana energía en cualquier velocidad inferior a esa c también en forma de energía cinética.

[matemáticas] KE = 1 / 2mv ^ 2 [/ matemáticas]

Donde KE es la energía cinética, m es la masa del objeto y v es la velocidad

Si te refieres a la famosa ecuación de equivalencia masa-energía,

[matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]

Se refiere a la energía total de una partícula masiva y en esto, la masa se considera equivalente a la energía.

La conversión de masa -> energía ocurre en una reacción nuclear donde los nucleones de una masa dada sufren fisión o fusión. La reducción resultante en masa se irradiará como radiación electromagnética con energía total descrita en la relación anterior.

Cuando quemamos algo, la reacción no involucra nucleones sino electrones y, por lo tanto, es una reacción química llamada oxidación. En la oxidación, las moléculas de carbono, hidrógeno, etc., combinadas con oxígeno producen dióxido de carbono, agua, etc. y el exceso de energía se irradia como ondas electromagnéticas: calor y luz.

La ecuación de Einstein ([matemáticas] E = Mc ^ 2 [/ matemáticas]) es una ecuación de equivalencia.

La ecuación informa sobre cuánta masa es equivalente a cuánta energía. No significa que pueda convertir la masa en energía moviéndola a la velocidad de la luz.

Entonces no, si me mueves a la velocidad de la luz (que de todos modos no es posible), no me convertiré de repente en energía. Simplemente no puedes convertir las cosas en energía moviéndolas a la velocidad de la luz.

Ahora, llegando a la quema de un fósforo.

El fósforo se quema debido a una reacción química. Cuando se quema, sus componentes se convierten en gas y comienzan a brillar. Este gas brillante es lo que vemos como la llama. Además, la llama está caliente porque sus partículas (las partículas de gas altamente energéticas) se mueven a velocidades muy altas.

La energía térmica que sientes debido a una llama es en realidad energía cinética, en el nivel fundamental.

Esta energía cinética es causada por una reacción química, que básicamente ocurre debido al cambio en las energías potenciales de los electrones. No sucede debido a la conversión de masa en energía. Eso sucede solo en reacciones nucleares.

Salud :).

A2A

La ecuación de Einstein no menciona nada acerca de los objetos que alcanzan velocidades de la luz.

“Cuando encendemos un fósforo, cambiamos la energía química atrapada en calor y energía luminosa”. Te equivocaste en el proceso. Primero es calor, luego liberación de energía química. La energía química aquí son los enlaces. Dado que los enlaces se rompen, los electrones se mezclan y es esta mezcla lo que provoca la formación de luz.

Ahora preguntarías, ¿cómo responde eso a la pregunta? Bien simple, eso es lo que acabas de preguntar. “Masa hacia la luz”. No es masa en la luz, sino de hecho la mezcla de electrones que emiten luz. Si los electrones se aceleran o desaceleran, tienden a producir ondas electromagnéticas debido a variaciones en los campos magnéticos eléctricos y, por lo tanto, posteriores a su alrededor. Estas variaciones tienden a sostenerse y viola! Tienes luz

Las respuestas aquí son buenas, pero no llegan a una verdad fundamental: realmente no se convierte la masa en energía quemando un fósforo, o incluso con una bomba atómica. En cambio, es solo que MASS ES UNA PROPIEDAD EMERGENTE DE ENERGÍA. Einstein ni siquiera escribió “E = mc cuadrado” en su artículo seminal presentando la ecuación; escribió “m = E / c cuadrado” porque realmente nos estaba enseñando de dónde viene la masa. Por ejemplo, un núcleo atómico está formado por quarks, pero casi toda la masa de los protones y neutrones en ese núcleo se debe a la energía de unión entre los quarks en lugar de alguna entidad que intrínsecamente tenga masa. Entonces, si explotas un arma nuclear y pesas los escombros resultantes (o quemas algo o descomprimes un resorte), tendrá menos masa, pero no fue como si esa masa se convirtiera en energía. Es solo que había energía uniendo el objeto ANTES, y la energía uniendo las partes DESPUÉS es simplemente MENOS, y se ha liberado como calor, luz, etc.

Este video lo explica muy bien,

Y este lo mira un poco más allá.

La quema de un fósforo no convierte la masa en energía.
Es una reacción química entre lo que constituye el fósforo (generalmente azufre) y el oxígeno. La energía liberada proviene de la estabilidad de los productos de reacción. El exceso de energía que queda en el producto se libera en una reacción exotérmica. Por lo tanto, la masa se convierte en un tipo diferente de masa (que coincide con la ‘ceniza’ negra que se forma) y la riqueza química intrínseca de las sustancias involucradas se convierte en calor.

PD: Realmente tuve que pensar en esto … Buena pregunta.

No, no está convirtiendo la masa en energía en absoluto, lo que realmente está haciendo es romper los enlaces en átomos de fósforo principalmente entre los hidrocarburos, el CH y el oxígeno OO, y formar nuevos enlaces (compuestos como OCO (dióxido de carbono) y HOH (agua)) Los nuevos enlaces son mucho más estables, ya que liberan mucha más energía que la suministrada para iniciar el proceso de combustión.

No quemamos un fósforo a la velocidad de la luz, pero en realidad el calor y la luz finalmente se liberan a la velocidad de la luz, por lo que podemos concluir que Einstein estaba en lo correcto. *

* Nota: no soy un físico, esta respuesta puede no ser correcta, según mi opinión.

¡Salud!

More Interesting

Si el papel se moviera a la velocidad de la luz, ¿cortaría la tierra por la mitad?

¿Qué significa 'velocidad crítica' en física? ¿Cuáles son algunos ejemplos?

¿Qué es la transformación de velocidad galileana?

¿Cuál es la mejor manera de explicar la dilatación del tiempo a otra persona?

Si el espacio se contrae cuando nos movemos en velocidad relativista, ¿por qué no vemos algunos planetas aplanados que se mueven perpendicularmente a nuestra vista?

¿La velocidad de las partículas explotadas durante el bigbang es más rápida que la luz?

¿La velocidad máxima está limitada por la VELOCIDAD de la luz o por la luz?

La Tierra se toma como un marco de referencia inercial, pero la Tierra gira alrededor del sol, por lo que se convierte en un marco no inercial. ¿Es eso correcto? Si es así, ¿cuál debería ser el marco de referencia inercial puro?

Un haz de luz se libera de la Tierra y golpea un espejo en 1 minuto luz y se refleja de nuevo en la Tierra en 1 minuto. ¿Cuánto tiempo habría pasado en la Tierra?

¿Qué pasaría si giraras a la velocidad de la luz con una cadena de 100 pies con una bola de acero en el extremo? ¿Qué tan rápido iría?

¿Cómo explicaría el concepto de rapidez de la relatividad especial?

Según la velocidad relativa, ¿puede la velocidad de cualquier partícula ser mayor que la velocidad de la luz?

Entonces, viajamos acercándonos a la velocidad de la luz, y el tiempo se dilata. ¿Cómo evitamos las colisiones?

¿Nos movemos a la velocidad de la luz en relación con los confines más lejanos del universo?

¿Me puede explicar qué es un año luz o cómo funciona?