Cara Memahami Rumus E=MC2

Unduh PDF

Unduh PDF

Dalam Artikel Ini:

Memahami Persamaan

Menerapkan Persamaan di Dunia Nyata

Artikel Terkait

Referensi

Dalam satu karya ilmiah revolusioner temuan Albert Einstein pada tahun 1905, E = mc² diperkenalkan, dengan: E adalah energi, m adalah massa, dan c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Sejak saat itu, E = mc² telah menjadi salah satu persamaan yang paling dikenal di dunia. Bahkan, orang-orang tanpa latar belakang ilmu fisika setidaknya pernah mendengar persamaan ini dan menyadari pengaruhnya yang luar biasa kepada dunia. Namun, kebanyakan orang tidak tahu apa arti persamaan tersebut. Sederhananya, persamaan ini mempresentasikan korelasi energi menjadi materi: pada dasarnya, energi dan materi adalah dua bentuk dari sesuatu yang sama. Persamaan sederhana ini telah mengubah cara berpikir kita perihal energi dan memberikan berbagai kemajuan teknologi.

Langkah

Bagian 1

Bagian 1 dari 2:

Memahami Persamaan

Unduh PDF

1. 
   1
   Definisikan variabel persamaan. Langkah pertama untuk memahami persamaan adalah mengetahui makna dari masing-masing variabelnya. Dalam hal ini, E adalah energi dari sebuah objek diam, m adalah massa benda, dan c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa.

   • Kecepatan cahaya (c) adalah konstanta yang jumlahnya sama di setiap persamaan dan jumlahnya kira-kira sama dengan 3,00x10⁸ meter per detik. Dalam konteks relativitas Einstein, c² berfungsi lebih sebagai faktor konversi unit daripada konstanta. Oleh karenanya, c dikuadratkan sebagai hasil dari analisis dimensi (energi diukur dengan joule, atau kg m² s^-2) sehingga penambahan c² untuk memastikan bahwa hubungan antara energi dan massa adalah konsisten secara dimensional.
2. 
   2
   Pahamilah apa yang dimaksud dengan energi. Ada banyak bentuk energi, di antaranya berupa panas, listrik, bahan kimia, nuklir, dan lainnya. Energi ditransfer antara berbagai sistem (memberikan daya ke satu sistem sembari mengambil energi dari sistem yang lain).

   • Energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya berubah menjadi bentuk yang berbeda. Misalnya, batu bara memiliki banyak energi potensial yang berubah menjadi energi panas ketika dibakar.
3. 
   3
   Definisikan pengertian massa. Massa secara umum didenifisikan sebagai jumlah materi di dalam suatu objek.

   • Ada juga definisi lain dari massa. Terdapat istilah “energi diam” dan “massa relativistik”. Energi diam adalah massa yang tetap dan tidak akan berubah, apa pun kerangka acuan yang Anda gunakan. Di sisi lain. massa relativistik bergantung pada kecepatan objek. Dalam persamaan E = mc² , m mengacu pada energi diam. Hal ini sangat penting, karena berarti massa Anda tidak bertambah walaupun Anda menambah kecepatan, berlawanan dengan keyakinan orang banyak.
   • Perlu dipahami bahwa massa dan berat adalah dua hal yang berbeda. Berat adalah gaya gravitasi yang dirasakan oleh sebuah objek, sedangkan massa adalah jumlah materi di dalam objek tersebut. Massa hanya berubah jika objek diubah secara fisik, sementara berat badan berubah tergantung pada gravitasi dari lingkungan objek tersebut. Massa diukur dengan kilogram (kg) sedangkan berat diukur dalam Newton (N).
   • Seperti halnya energi, massa tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, tetapi bisa berubah bentuk. Misalnya, es batu meleleh menjadi cair, tetapi masih memiliki massa yang sama di kedua jenis bentuk tersebut.
4. 
   4
   Pahami bahwa massa dan energi adalah setara. Persamaan ini menyatakan bahwa massa dan energi adalah setara, dan memberitahukan berapa banyak energi yang terkandung di dalam sejumlah massa. Pada dasarnya, persamaan ini menjelaskan bahwa massa yang kecil sebenarnya penuh dengan energi yang besar.
   Iklan

Bagian 2

Bagian 2 dari 2:

Menerapkan Persamaan di Dunia Nyata

Unduh PDF

1. 
   1
   Pahami asal datangnya energi yang digunakan. Sebagian besar energi yang kita konsumsi berasal dari pembakaran batu bara dan gas alam. Pembakaran zat ini memanfaatkan elektron valensi (elektron yang tidak berpasangan di kulit terluar atom) dan ikatan yang dibuat dengan unsur-unsur lain. Ketika panas ditambahkan, ikatan ini menjadi rusak dan energi yang dilepaskan digunakan sebagai sumber daya.

   • Memperoleh energi melalui cara ini sangat tidak efisien dan merusak lingkungan
2. 
   2
   Terapkan persamaan Einstein untuk membuat konversi energi lebih efisien. E = mc²memberi tahu kita bahwa ada lebih banyak energi yang tersimpan di dalam inti atom daripada di elektron valensi. Energi yang dilepaskan dari pembelahan atom jauh lebih tinggi daripada menghancurkan ikatan elektron.

   • Tenaga nuklir didasarkan pada prinsip ini. Reaktor nuklir menyebabkan terjadinya pembelahan atom dan menangkap sejumlah besar energi yang dilepaskan
3. 
   3
   Temukan teknologi-teknologi yang tercipta berkat E = mc² . E = mc² telah memungkinkan penciptaan banyak teknologi baru dan menarik, yang di antaranya kita sudah menjadi kebutuhan primer kita:

   • Pindai PET menggunakan radioaktivitas untuk melihat isi di dalam tubuh.
   • Persamaan ini memungkinkan untuk pengembangan telekomunikasi dengan satelit dan rover.
   • Pentarikhan radiokarbon (radiocarbon dating) menggunakan penguraian radioaktif berdasarkan persamaan ini untuk menentukan umur benda-benda kuno.
   • Energi nuklir menyediakan sumber energi yang lebih bersih dan lebih efisien untuk masyarakat kita.
   Iklan