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Die Masse

Die Masse. Masse ist zu Energie äquivalent. Inhalt. Äquivalenz von Masse und Energie Energie aus Masse bei Kernreaktionen Masse aus Energie bei der „Paarbildung“. Eigenschaften der Masse. Die Beschleunigung von Massen erfordert Kraft : Newtonsche Axiome ( Definition der „Kraft“)

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Presentation Transcript

  1. Die Masse Masse ist zu Energie äquivalent

  2. Inhalt • Äquivalenz von Masse und Energie • Energie aus Masse bei Kernreaktionen • Masse aus Energie bei der „Paarbildung“

  3. Eigenschaften der Masse • Die Beschleunigung von Massen erfordert Kraft: Newtonsche Axiome (Definition der „Kraft“) • Massen ziehen sich gegenseitig an: Das Gravitationsgesetz • Masse ist zu Energie äquivalent:

  4. Masse und Energie • Albert Einstein, * 14. 3.1879, † 18.4.1955

  5. Vorgänge bei der Kernspaltung Maxwellverteilung für ein Gas aus Neutronen (m=1) 235U Ein „langsames Neutron“ v(n) = 2600 m/s trifft auf einen Kern des Uran-Isotops 235U, der z. B. in einen Krypton- und einen Barium Kern zerfällt

  6. Energie bei der Kernspaltung Material vor der Spaltung: 1,000 kg Alle Bruchstücke: 0,999 kg Die Summe der Bruchstücke ist leichter als das Ausgangsmaterial: Die Differenz der Massen wurde in Energie umgewandelt

  7. Energie, die 1 g Masse entspricht Bei Umwandlung von 1 kg 235U „verschwindet“ 1 g, aus diesem Gramm wurde 90 TJ Wärme, Strahlungs- und kinetische Energie

  8. Umkehrung: Paar-Bildung aus Strahlungsenergie Elektromagnetische Strahlung trifft auf einen Kern, bei genügend hoher Energie entsteht ein Teilchen-Paar

  9. Strahlung und Energie • Max Planck, * 23.4.1858, † 4.10.1947

  10. Energie bei der Paar-Bildung Paarbildung gibt es bei harter Röntgen- und Gamma - Strahlung

  11. Zusammenfassung Masse kann in Energie umgewandelt werden: • W = m·c2 [J], • m [kg] Masse • c = 3 ·108 [m/s] Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum • Energie aus Masse entsteht bei Kernreaktionen Auch die Umkehrung gilt: Energie von Strahlung kann in Teilchenpaare umgewandelt werden: • W = h·f = m·c2 [J], • f [1/s] Frequenz der elektromagnetischen Strahlung • h = 6.626068 × 10-34 [Js] Plancksches Wirkungsquantum (Max Planck, * 23.4.1858) • Bei der “Paarbildung” entsteht Masse aus Strahlung

  12. Äquivalent zu Energie W=m·c2 Beschleunigung nur mit Kraft Anziehende Kraft zu entfernten Massen finis „Massenpunkt“ Eigenschaften der Masse

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