Relação entre a massa e a energia

 

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A relação entre a massa e a energia resulta da lei da conservação da energia acrescida da dependência verificada entre a massa de um corpo depender da velocidade do seu movimento.

Para a Física Nuclear e para a Física das Partículas Elementares, a relação entre a massa e a energia, deduzida com base na teoria da relatividade, assume particular importância.

A fórmula de Einstein mostra-nos que a energia de um corpo (ou partícula), ou de um sistema de corpos (ou partículas) é igual à respectiva massa, multiplicada pelo quadrado do valor da velocidade da luz no vazio, tal que:

A expressão representa a energia de repouso, isto é a energia que o corpo (partícula) ou sistema de corpos (partículas) possui quando a velocidade é nula. Assim, qualquer corpo (ou partícula) pelo simples facto de existir, possui uma energia que é proporcional à sua massa de repouso.

Quando se dá a transformação de partículas elementares com massa de repouso diferente de zero, em partículas com massa de repouso nula, a energia de repouso das primeiras é transmitida às segundas sob a forma de energia cinética.

 

Se a energia do corpo (partícula) ou do sistema de corpos (partículas) variar, então varia também a sua massa, ou seja:

Dado que o coeficiente é muito pequeno, para existir uma variação apreciável da massa de um corpo (partícula) ou de corpos (partículas) é preciso uma grande transferência de energia.

Em qualquer reacção química ou processo físico a energia posta em jogo é tão pequena que a correspondente variação de massa assume proporções insignificantes.

Mas quando se procede à transformação de um núcleo atómico e, via uma reacção nuclear, a variação energética é tão poderosa que a alteração da massa pode ser contabilizada.

Por exemplo, quando se dá a explosão de uma bomba H, a energia libertada, cerca de 1017 J, é superior à energia eléctrica produzida na Terra ao longo de vários dias. A energia assim libertada é transportada pela radiação, que tem massa, e que é aproximadamente igual a 0,1% da massa inicial.

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