物理 力学  2017/8-2013/4 Yuji.W

☆ 力学の単位

◎ 単位 力学 力 エネルギー 質量 原子質量単位

☆ 10^x=Ten(x) exp(i*x)=expi(x) 微分 ; 時間微分 ' 積分 $ ベクトル <A> その単位ベクトル <Au> 座標単位ベクトル <x>,<y>,<z> 内積 * 外積 #

◇ 力学の単位

■【 定数 】2.99792458=@3 1.602176462=@e

 @e*@3=4.803204 10/@e=6.241
 @9/@e=5.609589
 10*@e/@9=1.782661

■【 力 】1_N=1_kg*m/sec^2=1000_g*100_cm/sec^2=Ten(5)_dyn

重力加速度 g=10_m/sec^2 の一様な重力場で 1_N=100_g重

■【 エネルギー 】1_J=1_N*m=Ten(7)_dyn*cm=Ten(7)_erg

■【 電荷 】1_C=@3*Ten(9)_esu

 素電荷 e=@e*Ten(-19)_C=@e*@3*Ten(-10)_esu

■【 eV 】1_eV=@e*Ten(-19)_J 1_J=(10/@e)*Ten(18)_eV

■【 Wh 】1_kWh=3.6_MJ

■【 静止質量エネルギー 】静止質量エネルギー=m*c^2=@m

 [m=1_kg]⇔[@m=@9*Ten(16)_J]=[@m=(@9/@e)*Ten(29)_MeV]

 [@m=1_eV]⇔[m=(10*@e/@9)*Ten(-36)_kg]

■【 質量 J/c^2 eV/c^2 】

 1_kg=@9*Ten(16)_J/c^2=(@9/@e)*Ten(29)_MeV/c^2

■【 原子質量単位 】{定義}12C の質量 12_u

1_u=1.6605*Ten(-27)_kg=931.494013_MeV/c^2

電子 5.4858*Ten(-4)_u=9.10939*Ten(-31)_kg=0.510999_MeV/c^2

陽子 1.0073_u=1.67262*Ten(-27)_kg=938.27200_MeV/c^2
 陽子/電子~1836.1

中性子 1.0085_u=1.67493*Ten(-27)_kg=939.566_MeV/c^2

4He 4.0026_u  234Th 234.04_u  238U 238.05_u

◇ 力の単位

■ 力 1_N=1_kg*m/sec^2=1000_g*100_cm/sec^2=Ten(5)_dyn

■ 重力加速度 g の一様な重力場で 1_kg重=g_kg*m/sec^2=g_N

重力加速度 g=10_m/sec^2=1000_cm/sec^2 の一様な重力場で、

 1_kg重=10_N 1_N=100_g重 1_g重=1000_dyn 1_dyn=1_mg重

◇ エネルギーの単位

■【 エネルギー 】1_J=1_N*m=Ten(7)_dyn*cm=Ten(7)_erg

■【 電荷 】

電子1個の電荷を 素電荷 または 電気素量 という

 素電荷 e=1.602176462*Ten(-19)_C=@e*Ten(-19)_C

1_C=@3*Ten(9)_esu ⇒

 e=@e*@3*Ten(-10)_esu=4.803204*Ten(-10)_esu

e=@e*Ten(-19)_C=@e*@3*Ten(-10)_esu  *_

■【 eV 】

  1_eV=電子が1Vの電圧で受け取るエネルギー=e_J=@e*Ten(-19)_J

 1_J=(10/@e)*Ten(18)_eV

1_eV=@e*Ten(-19)_J 1_MeV=@e*Ten(-13)_J *_

■【 Wh 】

 1_Wh=1_W*3600_sec=3600_J 1_kWh=3.6_MJ

■ 化学変化~1_eV 可視光~2_eV 真空放電~1_keV ガンマ線、X線~10_keV

原子核反応~1_MeV 陽子質量(静止エネルギー)~940_MeV

1_eVの平均運動エネルギーを持つ気体の温度 11604 K

ご飯一膳140g~235_kcal~9.82*Ten(5)_J~Ten(6)_J=Ten(13)_erg

 質量の単位

◎ 混乱しやすい{!}

■【 質量 】国際単位系 m_kg CGS静電単位系 m_g

■【 静止質量エネルギー 】

 静止質量エネルギー=m*c^2=@m

静止質量エネルギーを 質量」と呼ぶことがある。{まぎらしい!}

 (質量 1_kg の物体が持つ静止エネルギー)=1*[@3*Ten(8)]^2=@9*Ten(16)_J

 @9*Ten(16)_J=[@9*Ten(16)]/[@e*Ten(-19)]
=(@9/@e)*Ten(35)_eV=(@9/@e)*Ten(29)_MeV

》[m=1_kg]⇔[@m=@9*Ten(16)_J]=[@m=(@9/@e)*Ten(29)_MeV] *_

 1_eV の静止質量エネルギーを持つ質量=(10*@e/@9)*Ten(-36)_kg

 (10*@e/@9)=1.782661

》[@m=1_eV]⇔[m=(10*@e/@9)*Ten(-36)_kg]

■【 質量 J/c^2 eV/c^2 】

次のようにも表す。

 1_kg=@9*Ten(16)_J/c^2=(@9/@e)*Ten(29)_MeV/c^2 *_

■ 1_u=1.6605*Ten(-27)_kg=931.494013_MeV/c^2

電子 5.4858*Ten(-4)_u~9.10939*Ten(-31)_kg~0.510999_MeV/c^2

陽子 1.0073_u=1.67262*Ten(-27)_kg=938.272_MeV/c^2 陽子/電子~1836.1

中性子 1.0085_u=1.67493*Ten(-27)_kg=939.566_MeV/c^2

■ 同様に、(光子のエネルギー)=(光子の運動量)*(光速)  だから、
運動量を、エネルギーの単位で表すことがある。また、運動の代わりに、運動量(光速倍) を使うこともある。

◇ 素粒子の質量

■ 電子 me=9.10939*Ten(-31)_kg=0.510998902_MeV/c^2

陽子 mp=1.67262*Ten(-27)_kg=938.27200_MeV/c^2~1_GeV/c^2

◇ 原子質量単位

■ 原子質量単位 u~1個の陽子の質量

{定義}12C の質量 12_u 1_u=1.6605*Ten(-27)_kg=931.494013_MeV/c^2

陽子 1.0073_u 1.6726*Ten(-27)_kg 陽子/電子~1836.1

中性子 1.0085_u 1.6749*Ten(-27)_kg

4He 4.0026_u  234Th 234.04_u  238U 238.05_u

電子 5.4858*Ten(-4)_u 9.1094*Ten(-31)_kg

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