E = mc² Hesaplayıcı Nedir?
Bu araç, Albert Einstein'ın özel görelilik kuramından gelen ünlü kütle-enerji eşdeğerliği bağıntısını, yani \(E = mc^{2}\) ifadesini uygular. Belirli bir m kütlesinde bulunan durağan enerji E'yi hesaplayabilir ya da tersine giderek belirli bir E enerjisine karşılık gelen eşdeğer m kütlesini bulabilirsiniz. Tamamen fizik temelli bir hesaplama olduğundan sonuç evrenseldir; herhangi bir ülkeye veya hukuki düzenlemeye özgü değildir.
Nasıl Kullanılır?
Önce bir hesaplama yönü seçin: "Kütleden enerjiyi hesapla" (bir kütle girersiniz, araç enerjiyi döndürür) ya da "Enerjiden kütleyi hesapla" (bir enerji girersiniz, araç kütleyi döndürür). Değeri girin ve birimini belirleyin. Kütle birimleri arasında kilogram, gram, pound ve ons; enerji birimleri arasında ise joule, kilojoule, megajoule, gigajoule, BTU [ortalama] ve kalori [ortalama] bulunur. Işık hızı c, varsayılan olarak kesin SI değeri olan 299.792.458 m/s'dir; ancak kabaca bir tahmin için bu değeri (örneğin 3e8) elle değiştirebilirsiniz. İsterseniz gösterilecek sonuç için anlamlı basamak sayısını da seçebilirsiniz.
Formülün Açıklaması
Tüm hesaplamalar dahili olarak SI birimlerinde yapılır. Kütle, birim katsayısıyla çarpılarak kilograma; enerji ise aynı şekilde joule'e dönüştürülür. Ardından c metre/saniye cinsinden alınarak $$E = m \cdot c^{2}$$ (veya \(m = E/c^{2}\)) uygulanır. SI cinsinden bulunan sonuç, gösterim için seçilen çıkış birimi katsayısına bölünür. c karesi alındığından, c'deki küçük bir hata E'de kabaca iki katına çıkar.
Örnek Hesaplama
\(m = 1\,\text{kg}\) ve \(c = 299{.}792{.}458\,\text{m/s}\) alalım. Bu durumda \(c^{2} = 8{,}987551787368176 \times 10^{16}\) olur, yani $$E = 1 \times c^{2} \approx 8{,}9876 \times 10^{16}\,\text{joule}$$ eder — tek bir kilogramdan yaklaşık 90 petajoule. Bunun yerine gigajoule seçilirse, \(10^{9}\)'a bölünerek yaklaşık 89.875.518 GJ elde edilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Işık hızı neden değiştirilebilir? Kesin değer olan 299.792.458 m/s doğrudur; ancak hızlı zihinsel hesaplamalarda \(3 \times 10^{8}\) olarak yuvarlamak yaygındır. Hesaplayıcı, bu yaklaşık %0,14'lük farkın sonucu nasıl etkilediğini görmenizi sağlar.
"Ortalama" BTU ve kalori ne anlama gelir? Bunlar ortalama tanımları kullanır (\(1\,\text{BTU} \approx 1055{,}87\,\text{J}\); \(1\,\text{kalori} \approx 4{,}19002\,\text{J}\)). Diğer tanımlar bir miktar farklılık gösterir.
Bu, göreli kinetik enerji midir? Hayır — bu durağan enerjidir, yani bir cismin durgun haldeki kütlesinin enerji eşdeğeridir. Hareket eden cisimler bunun üzerine ek bir kinetik enerji taşır.
