Você pode apostar que qualquer pessoa que você conhece pelo menos já ouviu falar dessa famosa equação. Provavelmente você mesmo já a viu centenas de vezes. Mas o que realmente significa E igual a mc ao quadrado? O que é o misterioso princípio da equivalência massa-energia? O que Einstein tem a ver com isso? Confira a calculadora de E = mc² da Omni para descobrir!
A Teoria da Relatividade de Einstein
Em 1905, Albert Einstein propôs uma teoria que afirmava que a massa e a energia são equivalentes. Isso significava que a lei da conservação da energia (que diz que a soma da energia potencial e da energia cinética de um corpo é constante) e a lei da conservação da massa são, de fato, as mesmas. Além disso, Einstein afirmou que mesmo uma partícula em repouso tem alguma energia, que é chamada de energia de repouso.
💡 Você pode encontrar mais informações sobre a energia de um objeto na calculadora de energia potencial ou na calculadora de energia cinética, ambas ferramentas Omni.
Fórmula da equivalência de massa-energia
Tudo bem, você provavelmente sabe disso:
Mas o que exatamente significam as letras dessa famosa equação?
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: massa de um objeto, em quilogramas (kg);
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: velocidade da luz, que possui um valor constante no vácuo de 299.792.458 m/s; e
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: energia de repouso do objeto em joules (J).
Certifique-se de que a massa do objeto esteja na unidade de quilogramas. Caso contrário, você pode usar nosso conversor de peso 🇺🇸 para expressar facilmente o valor da massa do objeto em quilogramas.
💡 Você pode visitar nossa calculadora de conversão de energia 🇺🇸 se quiser saber como converter o valor de energia calculado em outras unidades.
Consequências de E = mc²
Quando você começa a pensar sobre isso, as consequências da formulação da equação E = mc² são surpreendentes. Einstein propôs um mundo no qual a massa é apenas energia esperando para ser liberada. E não apenas alguma energia, mas uma quantidade enorme dela.
A média de peso de um adulto é de 62 kg. Essa pessoa, de acordo com Einstein, tem uma energia de repouso de 5,6 × 1012 megajoules (MJ). Você pode verificar isso com nossa calculadora E = mc². Apenas para comparação, a bomba lançada em Nagasaki tinha a energia de 8,4 × 107 MJ. Em essência, se você conseguisse explodir e liberar toda a sua energia de repouso (o que não é possível... ainda), causaria a mesma destruição que mais de 66.000 bombas nucleares. Dizer que isso é muita energia é definitivamente um eufemismo.
Essa fórmula foi fundamental para entender como o Universo funciona. Ela explicou porque os materiais radioativos não derretem enquanto emitem fluxos de partículas (isso se deve à extrema eficiência de converter massa em energia). Também explica por que as estrelas não ficam sem hidrogênio, seu principal combustível, por bilhões de anos.
🙋 Para saber mais sobre esse tópico, você também pode explorar nossa ferramenta similar, a calculadora de energia cinética relativística 🇺🇸.
Perguntas frequentes
O que é c em E=mc²?
c denota a velocidade da luz no vácuo (299.792.458 m/s). Isso significa que mesmo uma massa minúscula é equivalente a uma quantidade significativa de energia de repouso.
Qual é o significado da fórmula E=mc²?
A massa e a energia são intercambiáveis. Por um lado, podemos transformar massa em energia, como nas usinas nucleares. Por outro lado, os fótons de alta energia podem criar matéria (geralmente como o par partícula-antipartícula, por exemplo, elétron e pósitron).
Quanta energia é gerada por uma reação de fissão do urânio-235?
Supondo que 0,1% da massa total de urânio-235 se converte em energia por meio de uma reação de fissão:
- Pegue a massa de 235U, que é cerca de 235 u.
- Converta a massa em quilogramas: m = 235 × 1,66 × 10⁻²⁷ kg = 3,9 × 10⁻²⁵ kg.
- Avalie a massa que você converte em energia: Δm = 0,1% × 3,9 × 10⁻²⁵ kg = 3,9×10⁻²⁸ kg.
- Multiplique-o pela velocidade da luz ao quadrado, c² = 9 × 10¹⁶ m²/s².
- A energia resultante é igual a cerca de 3,51 × 10⁻¹¹ J ou 219 MeV.
O que é o déficit de massa da reação de fusão D-T?
A reação de fusão deutério-trítio produz 17,6 MeV de energia. Para encontrar o déficit de massa:
- Converta a energia em joules: 17,6 MeV = 2,82×10⁻¹² J.
- Divida-a pela velocidade da luz elevada ao quadrado: 2,82×10⁻¹² / 9×10¹⁶ = 3,13×10⁻²⁹ kg.
- Também podemos escrever o resultado usando unidades atômicas: 3,13×10⁻²⁹ / 1,66×10⁻²⁷ = 0,019 u.