E = mc² é talvez a equação mais famosa da física: ela afirma que massa e energia são duas formas da mesma quantidade subjacente. Esta calculadora converte entre eles diretamente, usando a mesma relação que explica por que as reações nucleares liberam muito mais energia do que as químicas.

Como funciona a calculadora

A calculadora aplica a fórmula de equivalência massa-energia de Einstein, E = mc², onde c é a velocidade exata da luz no vácuo (299.792.458 m/s). Na guia Massa → Energia, inserir uma massa em quilogramas multiplica-a por c² para obter a energia restante em joules, que também é expressa em quilowatts-hora e em megatons (ou quilotons) de TNT equivalente para intuição. A guia Energia → Massa reorganiza a fórmula para m = E/c², resolvendo o equivalente em massa de uma determinada energia.

Por que os números são tão grandes

A velocidade da luz ao quadrado, c², é aproximadamente 8,99 × 10¹⁶ m²/s² — um enorme fator de conversão. Isso significa que mesmo um único grama de matéria, se totalmente convertido em energia, libertaria cerca de 21,5 quilotons de equivalente TNT – comparável a uma pequena arma nuclear. Na prática, a maioria das fontes de energia (combustão química, até mesmo fissão nuclear) converte apenas uma fração minúscula da sua massa em energia; a fissão nuclear do urânio-235, por exemplo, converte cerca de 0,1% da massa reagida em energia, e a fusão nuclear no Sol converte cerca de 0,7%.

Onde esta fórmula se aplica

E = mc² descreve a energia de repouso de um objeto - o conteúdo de energia devido apenas à massa, quando o objeto não está se movendo em relação ao observador. Não inclui energia cinética adicional proveniente do movimento; para objetos que se movem a uma fração significativa da velocidade da luz, a fórmula da energia relativística completa (E² = (pc)² + (mc²)²) é necessária. Esta calculadora é melhor usada para conversões de massa/energia de repouso, como energia de ligação nuclear, física de partículas e estimativas de energia no verso do envelope, e não para objetos que já se movem perto da velocidade da luz.