Trả lời câu hỏi C2 trang 258 - Bài 51 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao

Tính năng lượng toàn phần của một vật đứng yên có khối lượng nghỉ \(m_0=1kg.\) So sánh năng lượng này với điện năng do nhà máy thủy điện Hòa Bình (có công suất 1,92 triệu Kilooat) có thể phát ra trong 1 năm.

Lời giải:

Năng lượng toàn phần của vật đứng yên là năng lượng nghỉ của vật:

\(E=m_0c^2=1.\left(3.10^8\right)^2=9.10^{16}\left(J\right)\)

Nhà máy thủy điện Hòa Bình có công suất: \(P=1,92.10^9(W)\)

\(\Rightarrow\) Điện năng phát ra của nhà máy trong 1 năm là:

\(A=P.t=1,92.10^9.365.24.3600\approx6.10^{16}\left(J\right)\)

Vậy \(E > A \Rightarrow E=1,5A\)

GHI NHỚ:

* Khối lượng một vật có tính tương đối: 

- Khi vật đứng yên thì vật có khối lượng nghỉ \(m_0\)

- Khi vật chuyển động với vận tốc v thì vật có khối lượng tương đối tính\(m=\dfrac{{{m}_{0}}}{\sqrt{1-\dfrac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}\)

* Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng toàn phần và khối lượng m của một vật (hoặc một hệ vật):

\(E=mc^2=\dfrac{m_0}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}} .c^2\)

- Khi năng lượng thay đổi 1 lượng \(\Delta E\) thì khối lượng thay đổi một lượng \(\Delta m\) và ngược lại: \(\Delta E=\Delta m.c^2\)

- Khi vật chuyển động với tốc độ \(v\ll c \)

\(\dfrac{1}{\sqrt{1-\dfrac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}}}\approx 1+\dfrac{1}{2}\dfrac{{{v}^{2}}}{{{c}^{2}}}\Rightarrow E\approx {{m}_{0}}{{c}^{2}}+\dfrac{1}{2}{{m}_{0}}{{v}^{2}} \)

Mục lục Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp theo chương Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp - Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao