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질문 E=mc^2에 관한 몇가지 질문
ve**** 조회수 2,075 작성일2006.05.31

이거 두번째로 올리는 겁니다

 

첫번째로 올렸을때 답변들은 솔직히 도움이 안됬습니다

 

또 시간이 없으신분은 아래 질문 세가지를 정리 해놨으니

 

줄거리는 보지않으셔도 됩니다

 

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우선 지금 전 중국유학중...

 

한국으로 따지면 중2학생입니다(유학2년째)

 

 

제가 최근 물리에서 공(功)에 관해 배웠습니다

 

W(J)=F(N)*S(m) 이런 공식이죠(괄호안은 단위)

 

사전을 찾아보니 공의 단위는 줄(J)이라 하더군요

 

선생님께 여쭈어보니 줄(J)또 에너지의 단위로도 쓰이더군요

 

그래서 E=mc^2 공식을 조금이나마 알수 있겠더군요

 

그런데 이상한 점을 발견했어요

 

우선 W(J)=F(N)*S(m)공식을 보면 단위줄(J)은 "매미터당 소모한 몇뉴턴"이라 할수있겠죠

 

그러니까 단위줄(J)은 N/m로....

 

하지만 E=mc^2 공식을 위와 같은 방식으로 보면 단위줄(J)은 kg*m^2/s^2 가 되더군요

 

그러니까  N/kg와  kg*m^2/s^2단위는 같다는 것입니다

 

저는 아무리 계산해도 안되 더군요

 

중국 우수반 친구에게 물었죠.....

 

생각을 오래하고는

 

종이에 정리 해주었습니다....(생략)

 

보니 제가 계산 못한대에는 g의 다른 단위를 몰랐기 때문이 었더군요

 

g의 단위는 N/kg라 배웠습니다(상수는 9.8)

 

그런데 또 하나의 단위는 m/s^2이더 군요(상수는 모름)

 

이렇게 보니 N/kg와  kg*m^2/s^2단위를 쉽게 이해할수있었습니다

 

줄거리가 너무 길었고...

 

질문은 m/s^2라는 g의 단위가 무슨의미 인지를 정확하게 답변해주셨으면 합니다

 

 

 

질문하나 더있습니다

 

이건 줄거리 간략하게 하겠습니다

 

상중수소와 이중수소가 핵융합하여 헬륨과 중성자하나를 만들어낸다고 들었습니다

 

저는 이 중성자하나의 질량이 에너지로 변하여 큰힘을 얻는다고 생각했습니다(E=mc^2)

 

하지만 그 중국 우수반 친구에게 물었더니 그게 아니고

 

헬륨과 중성자하나의 질량합이 삼,이중수소의 질량종합보다 작기 때문이라 더군요

 

여기서 질문은 어떤것이 정확한거 인지 아니면 둘다 틀렸는지 정확한 설명을 해주세요

 

 

...하나더

 

네이버 지식인에 E=mc^2를 검색해보니

 

많은 정보가 나오더군요

 

저는 질량을 소모했을때만 에너지가 나오는 줄 알았는데

 

그게 아니더군요

 

여기서 질문은 E=mc^2의 정확한의미...

 

 

질문을 정리하면

 

1.g=9.8N/kg=9.8m/s^2

(어째서 질량과 중력에 대한 단위가 가속도(加速度)에 대한 단위와 같은지)

 

2.삼,이중수소의 핵융합에서 어떤 입자의 질량이 소모되는지

(처음에는 헬륨이 아닌 중성자 하나가 사라지는 건지 알았는데 헬륨질량과 중성자 질량의 합이 처음 삼,이중수소 질량의 합보다 작다고 들은것 같에서...)

 

3.E=mc^2의 정확한의미

(질량을 소모하지 않을때도 이공식을 쓸수있다고 한것 같에서.....)

 

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질문하나만 답하더라도 상세하게 답해 주셨으면 합니다

 

다시말해 정확히 알지 못하거나 정확한 정보가 아니면 답하지 말아 주십시오

 

 

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1 개 답변
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NomaPri
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먼저 E = MC^2 단위비교

E(J)인건 아시죠??

W(J)= Fs= mas --> kg * m/s^2 * m = kg m^2/s^2

C도 속도니까 m/s, C^2니까 m^2/s^2

m은 질량이니까 kg

그래서 E와 mc^의 단위는 같습니다.

또한 g 가 어째서 나왔는지는 모르겠지만

g가 그램이라면 그냥 그램 아니면 kg의 1/1000 으로 해도 될거고

g가 중력가속도(문제의 9.8)라면

가속도니까, 단위는 m/s^2이 되는거죠 풀어쓰면 ((시간의 제곱)으로 이동거리를 나눈것))이 되고요

다시 얘기합니다, 9.8이라는 그 g는 중력 '가속도'입니다.

그것도 아니면, 만유인력 상수 g일수도 있겠지만(얘도 9.8 비슷하지 않나??)
이건 아닌듯 하네요 ㅎㅎ

간단하게, F=ma에서 Newton= kg * m/s^2을 찾았으면 될 듯 하네요

2번 답변은 복잡하게 하겠습니다. 나름대로 자신있는분야라서요..

헬륨질량 중성자 합이 작습니다. 하지만 중간에서 입자가 사라진게 아니고요

중성자 1개의 질량이 수소에서 가지는 값이 헬륨에서 가지는 값보다 큽니다(실제론 크다고 해도 아~~주 약간 큽니다)

마찬가지로 He에선 Li 보다, Li 에선 Be보다 크고, 이건 Fe까지 갑니다.(개개의 원소 속에서 중성자 1개가 가지는 질량값이)

다시얘기해서, 같은 중성자라고 같은 질량을 가지는게 아니라는겁니다.

Fe 이후론 다시 커져서, 종국에는 U, Np, Pu...점점 커지죠/

따라서, Fe보다 큰 모든 원소는 핵분열이 가능하고, Fe보다 작은 모든 원소는 핵융합이 가능합니다.(물론 이론으로만요)

사라지는 질량은 중성자 질량 크기의 '차이' 이지, 절대로 어떠한 입자 '개수'의 차이가 아닙니다 서핑으로 중성자 질량값 찾기가 어려우시면,,,쪽지 주세요

E=mc^2은, 에너지는 질량과 광속의 곱, 알고계신 그대로 입니다. 질량이 소모되지 않으면, 이공식을 쓸수가 없죠. 이 공식나오는 곳 이름부터가
mass-energy equivalence 입니다 (스펠링 태클 사양)


그니까 질량 일정하면 에너지 보존, 에너지 일정하면 질량 보존 이런거죠
다만 반대의 경우, 그니까 질량 변화량이 아~~~~주 미미한경우에는 질량이 보존된다고 하기도 합니다....원칙적으론 아니지만

2006.06.05.

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