Relativitet - Smält is
En stor mängd nollgradig is smälter till nollgradigt vatten. Mässan ökar då med ett gram.
Hur mycket vägde isen?
Smälta is: E=Cs*m
Enligt Einstein: E=mc^2
Vilket ger:
Cs*m = mc^2.
Smältentalpin för isen är 334kJ/kg
Därför:
334*10^3*m = mc^2
Efter lite trial and error lyckas jag få fram rätt svar (270000 ton) genom att mixtra med siffror utan att veta vad jag räknar på.
Vill gärna ha förståelse för det jag sysslar med
Gjorde på följande sätt:
334*10*m = 9*10^16 * 0.001 kg
m = 9*10^13 / 334*10^3
m = 270000 ton
Är detta rätt sätt att räkna på, och isåfall varför?
EDIT - tilläggsfråga:
Om vi har en person på marken och en person i en farkost som flyger i en hastighet nära ljusets hastighet, hur kommer då dessa att observera varandra?
Personen på marken borde väl observera tiden på farkosten som långsammare än sin egen.
Är personen på farkosten den som observerar personen på marken, ser han då samma sak.
Dvs att tiden går långsammare för personen på marken.
Om vi tänker vad som händer: Du vet att när isen har smält så blir den "varmare" (egentligen inte här, men för att smälta is måste vi lägga in energi för att få en fasövergång. ). Det Einstein sa var att energi egentligen är samma sak som massa. Det är det hans kända formel säger. Den relaterar massa till energi. Så när du lägger in energi i din is, då har du mer energi och givet det så kommer du också få att du har mer massa. Energi och massa är ju nästan samma sak.
Man kan säga att det Einstein kom på var att massa är en väldigt koncentrerad form av energi.
Din beräkning ser ut att vara rätt. Du uttrycker smältentalpin (en energi som går åt att få loss de fastfrusna molekylerna och göra en vätska av dom igen) för en massa som vi kan kalla M (eftersom det är en stor massa) som och du uttrycker och beräknar energin som svarar mot ökningen av massa om 1 gram som .
Genom att söka den massa M som har samma smältentalpi får du .
Det du gör åtminstone lite fel är att du skriver ett samband som om det vore samma massa. Du borde göra tydligare att det handlar om olika massor; där du vet att massökningen är 1g och mängden smält is är det som söks. Känns det rimligt.
Vad gäller din andra fråga så är det du tänker korrekt, och det är infarten till något som kallas tvillingparadoxen. Den har en lösning som har att göra med att man reder ut effekterna av acceleration; en acceleration som måste till för att tvillingarna (i paradoxens tankeexperiment) ska kunna ändra hastighet och mötas igen och jämföra ålder.