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ジュールは、国際単位系によって決定される国際標準エネルギー単位ですが、センチメートル、メートル、またはキロメートルで距離を測定できるのと同じように、エネルギーを測定するさまざまな方法があります。物理学者は「エネルギー」を仕事をする能力として定義します。この作業が原子物理学のように非常に小規模で行われる場合、科学者は電子ボルトを使用してそれを測定します。
エネルギー形態
仕事をする能力としての「エネルギー」の定義は単純に見えますが、この能力がいくつかの異なる方法で存在するという事実によって、それはより複雑になります。運動エネルギーは運動のエネルギーですが、ポテンシャルエネルギーは崖の上にある岩のように、蓄積されたエネルギーを示します-落下すると、そのポテンシャルエネルギーは運動エネルギーに変換されます。
ジュール
ジュール-19世紀のイギリスの物理学者ジェームズプレスコットジュールに敬意を表してエネルギーの単位-は、大文字の "J"と略されます。ポンド(453.6 g)のオブジェクトを開始点から22.9 cm持ち上げるのに使用されるエネルギー量であり、コーヒーの瓶を作るのにその量の約200万倍必要です、とウェブサイトは説明していますエネルギークエスト。ジュールは、バッテリーや食品に保存されているようなポテンシャルエネルギーも測定します。
電子ボルト
ジュールは人間のスケールでエネルギーを表しますが、電子ボルトは通常科学者だけが観測するスケールでエネルギーを測定します。電子ボルト(eV)は、10 -19ジュールの1.602倍、つまり1ボルトの電位差で移動するときに電子が得るエネルギーに相当します。電子ボルトはそのような少量のエネルギーを正確に測定するため、核物理学および原子物理学の選択単位です。
電子ボルトとアース
アルバートアインシュタインの相対性理論は、エネルギーと質量の関係を式E =mc²で有名に説明しています。これは、エネルギーが質量に光速の2乗を掛けたものに等しいことを示します。つまり、質量はエネルギーに変換できます。逆に。エネルギーと質量は同等であるため、物理学者は、キログラムなどの従来の質量単位ではなく、エネルギーの単位である電子ボルトを使用して、原子粒子の質量を測定します。