E = mc² mungkin merupakan persamaan paling terkenal dalam fisika: persamaan ini menyatakan bahwa massa dan energi adalah dua bentuk besaran dasar yang sama.
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
3 langkah▸
1
Pilih arah
Pilih tab Massa → Energi untuk menemukan energi yang terkunci di dalam massa tertentu, atau Energi → Massa untuk menemukan massa yang setara dengan sejumlah energi tertentu. Gunakan tab Perbandingan untuk melihat kesetaraan objek sehari-hari.
2
Masukkan nilainya
Ketik massa dalam kilogram (Massa → Energi) atau energi dalam joule (Energi → Massa) — notasi ilmiah seperti 8.988e16 diterima. Hasilnya diperbarui secara instan saat Anda mengetik.
3
Baca hasilnya
Angka utama adalah energi (dalam joule, dengan kWh dan setara megaton TNT) atau massa, bergantung pada tab. Karena c² adalah bilangan yang sangat besar, massa yang sangat kecil akan diubah menjadi energi yang sangat besar — panel hasil akan beralih ke notasi ilmiah secara otomatis untuk nilai yang sangat besar atau sangat kecil.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
Kesetaraan massa-energi
E = mc²
Kesetaraan massa-energi Einstein: energi diam E (joule) suatu benda sama dengan massanya m (kilogram) dikalikan kecepatan cahaya c (299.792.458 m/s) kuadrat. Karena c² ≈ 9×10¹⁶ m²/s², massa yang kecil sekalipun mempunyai energi yang sangat besar.
Terbalik — massa dari energi
m = E / c²
Menyelesaikan E = mc² untuk massa menghasilkan massa diam yang setara dengan energi apa pun. Hubungan ini sama dengan yang digunakan untuk menjelaskan cacat massa pada energi ikat nuklir dan energi yang dilepaskan dalam reaksi nuklir.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Prinsipnya, berdasarkan relativitas khusus Einstein, bahwa massa dan energi dapat dipertukarkan — dinyatakan dengan E = mc². Massa diam suatu sistem adalah ukuran energi total yang dikandungnya.
Energi yang dimiliki suatu benda semata-mata karena massanya, ketika benda tersebut diam (tidak bergerak) relatif terhadap pengamat. Ini adalah E yang dihitung dengan E = mc² — tidak termasuk energi kinetik tambahan dari gerak.
Nilai pastinya adalah 299.792.458 meter per detik, yaitu kecepatan rambat cahaya dalam ruang hampa. Ini adalah konstanta tetap menurut definisi SI untuk meter, dan kuadratnya (c²) adalah faktor konversi besar antara massa dan energi.
Satuan SI untuk energi. Satu joule adalah jumlah energi sehari-hari yang relatif kecil (sama dengan energi untuk mengangkat apel kecil sejauh satu meter), itulah sebabnya konversi massa-energi — bahkan untuk massa yang kecil sekalipun — menghasilkan hasil dalam kisaran 10¹³–10¹⁷ joule.
Suatu cara untuk menyatakan sejumlah besar energi dengan membandingkannya dengan energi yang dilepaskan ketika meledakkan TNT dalam jumlah yang sama. Satu megaton (Mt) TNT melepaskan 4,184 × 10¹⁵ joule; satu kiloton (kt) adalah seperseribu dari itu.
Albert Einstein menurunkan E = mc² pada tahun 1905 sebagai konsekuensi dari relativitas khusus, yang menunjukkan bahwa massa adalah bentuk energi yang terkonsentrasi — hubungan yang kemudian dikonfirmasi secara eksperimental dalam reaksi fisi dan fusi nuklir.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
⚖️
massa 1 kilogram
Mass → Energy
Massa 1 kg
1 kg × (299.792.458 m/s)² ≈ 8,99 × 10¹⁶ joule — sekitar 25 miliar kilowatt-jam, atau sekitar 21,5 megaton TNT. Inilah sebabnya mengapa reaksi nuklir, yang hanya mengubah sebagian kecil dari persen massanya menjadi energi, masih melepaskan sejumlah besar energi.
🪶
1 gram massa
Mass → Energy
Massa 0.001 kg
Satu gram — kira-kira bermassa penjepit kertas — diubah menjadi sekitar 8,99 × 10¹³ joule, setara dengan sekitar 21,5 kiloton TNT (sebanding dengan senjata nuklir kecil). Ini menggambarkan betapa padatnya massa energi.
🔋
Energy → Mass
Perhitungan terbalik
Energi 1 × 10¹² J
Satu terajoule energi (kira-kira keluaran pembangkit listrik besar dalam beberapa menit) memiliki massa yang setara dengan sekitar 1,11 × 10⁻⁵ kg — hanya 11 miligram. Jumlah energi sehari-hari sebanding dengan massa yang semakin kecil, itulah sebabnya hubungan massa-energi tidak terlihat dalam kehidupan sehari-hari.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
E = mc² mungkin merupakan persamaan paling terkenal dalam fisika: persamaan ini menyatakan bahwa massa dan energi adalah dua bentuk besaran dasar yang sama. Kalkulator ini mengkonversi keduanya secara langsung, menggunakan hubungan yang sama yang menjelaskan mengapa reaksi nuklir melepaskan lebih banyak energi dibandingkan reaksi kimia.
Cara kerja kalkulator
▸
Kalkulator ini menerapkan rumus kesetaraan massa-energi Einstein, E = mc², dengan c adalah kecepatan pasti cahaya dalam ruang hampa (299.792.458 m/s). Pada tab Massa → Energi, memasukkan massa dalam kilogram akan mengalikannya dengan c² untuk mendapatkan energi sisanya dalam joule, yang kemudian juga dinyatakan dalam kilowatt-jam dan dalam megaton (atau kiloton) setara TNT untuk intuisi. Tab Energi → Massa mengatur ulang rumus menjadi m = E/c², sehingga menghasilkan persamaan massa dengan energi tertentu.
Mengapa jumlahnya begitu besar
▸
Kecepatan cahaya kuadrat, c², kira-kira 8,99 × 10¹⁶ m²/s² — sebuah faktor konversi yang sangat besar. Artinya, bahkan satu gram materi, jika diubah sepenuhnya menjadi energi, akan melepaskan sekitar 21,5 kiloton setara TNT – sebanding dengan senjata nuklir kecil. Dalam praktiknya, sebagian besar sumber energi (pembakaran kimia, bahkan fisi nuklir) hanya mengubah sebagian kecil massanya menjadi energi; fisi nuklir uranium-235, misalnya, mengubah sekitar 0,1% massa reaksi menjadi energi, dan fusi nuklir di matahari mengubah sekitar 0,7%.
Dimana rumus ini berlaku
▸
E = mc² menjelaskan energi diam suatu benda — kandungan energi yang disebabkan oleh massa saja, ketika benda tidak bergerak relatif terhadap pengamat. Ini tidak termasuk energi kinetik tambahan dari gerak; untuk benda yang bergerak dengan kecepatan cahaya yang sangat kecil, diperlukan rumus energi relativistik lengkap (E² = (pc)² + (mc²)²). Kalkulator ini paling baik digunakan untuk konversi massa diam/energi diam seperti energi ikat nuklir, fisika partikel, dan perkiraan energi di balik amplop — bukan untuk objek yang sudah bergerak mendekati kecepatan cahaya.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus E=mc²?+
E = mc², dengan E adalah energi dalam joule, m adalah massa dalam kilogram, dan c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299.792.458 m/s). Mengkuadratkan c menghasilkan faktor konversi yang sangat besar, yaitu sekitar 8,99 × 10¹⁶ m²/s², itulah sebabnya konversi massa yang kecil sekalipun akan menghasilkan energi yang sangat besar.
Berapa banyak energi dalam 1 gram massa?+
Sekitar 8,99 × 10¹³ joule, yang kira-kira setara dengan 21,5 kiloton TNT — dalam kisaran hasil senjata nuklir kecil. Ini adalah nilai maksimum teoretis dengan asumsi 100% konversi massa menjadi energi, yang tidak pernah dicapai oleh proses di dunia nyata.
Bagaimana cara mencari massa yang setara dengan energi?+
Gunakan tab Energi → Massa dan masukkan energi dalam joule; kalkulator menghitung m = E/c². Misalnya, pelepasan energi yang sangat besar masih berhubungan dengan massa yang sangat kecil, karena c² adalah pembagi yang sangat besar.
Satuan apa yang digunakan kalkulator ini?+
Massa dimasukkan dalam kilogram dan energi dalam joule. Hasil juga ditampilkan dalam kilowatt-jam (kWh) dan dalam kiloton atau megaton setara TNT, karena nilai joule mentah untuk massa sehari-hari sangat besar sehingga lebih mudah dipahami dalam satuan yang lebih familiar ini.
Mengapa reaksi nuklir melepaskan begitu banyak energi?+
Reaksi nuklir mengubah sebagian kecil massa reaktan menjadi energi melalui E = mc², sedangkan reaksi kimia (seperti pembakaran bahan bakar) hanya mengatur ulang ikatan elektron dan mengubah sebagian kecil massa. Itu sebabnya satu kilogram bahan bakar nuklir dapat melepaskan energi jutaan kali lebih banyak dibandingkan satu kilogram bahan bakar kimia.
Apakah ini energi diam atau energi relativistik total?+
Kalkulator ini menghitung energi diam — energi yang dimiliki suatu benda karena massanya saja, dalam keadaan diam. Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan relativistik juga membawa energi kinetik, yang dijelaskan oleh hubungan energi-momentum relativistik penuh, bukan hanya dengan E = mc².
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.