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Calculateur d'énergie de repos

· Dernière mise à jour：2026-08-29

Énergie de repos E₀ = mc² : les 0.510999 MeV de l'électron et les 938.272088 MeV du proton sont les deux ancres de la table des masses de la physique des particules (neutron 939.565421 MeV ; masse personnalisée en kg bienvenue). Donne la masse (kg et unités de masse atomique) et l'énergie (joules + unités eV) — c'est ainsi que les articles de collisionneurs citent les masses : un MeV est une unité de masse.

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Guide d'utilisation de l'outil

Découvrez quand utiliser cet outil, ce qu'il prend en charge et comment les utilisateurs l'appliquent.

Points clés

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Science & Education
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select, number
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text
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4
API disponible
Oui

Aperçu

Le Calculateur d'énergie de repos permet de calculer l'énergie équivalente d'une particule au repos selon la formule fondamentale d'Einstein E₀ = mc². Il fournit instantanément les conversions de masse en kilogrammes (kg) et en unités de masse atomique (u), ainsi que l'énergie correspondante en joules (J) et en mégaélectronvolts (MeV) pour des particules standard comme le proton, l'électron, le neutron ou toute masse personnalisée.

Quand l’utiliser

  • Lorsque vous devez convertir la masse au repos d'une particule en énergie équivalente exprimée en MeV ou en Joules.
  • Pour déterminer les bilans énergétiques lors de réactions nucléaires ou d'annihilations particule-antiparticule.
  • Pendant la résolution d'exercices académiques ou la lecture d'articles de physique des hautes énergies citant des masses en MeV/c².

Fonctionnement

  1. 1Sélectionnez une particule de référence (électron, proton, neutron) ou choisissez l'option de masse personnalisée.
  2. 2Si vous avez opté pour une masse personnalisée, saisissez sa valeur en kilogrammes (kg) dans le champ dédié.
  3. 3L'outil applique la relation d'équivalence E₀ = m·c² avec la vitesse de la lumière c.
  4. 4Consultez les résultats détaillant la masse (kg, u) et l'énergie de repos (J, MeV).

Cas d’usage

  • Étude des bilans énergétiques dans les accélérateurs de particules et les processus de collision.
  • Calcul du seuil d'énergie pour la création de paires particule-antiparticule.
  • Conversion rapide d'unités de masse en physique nucléaire entre kg, u et MeV.

Exemples

1. Calcul de l'énergie de repos du proton

Étudiant en physique fondamentale

Contexte

L'étudiant prépare un devoir de physique moderne sur la structure atomique et doit citer l'énergie de repos du proton.

Problème

Convertir la masse du proton en Joules et en MeV pour une comparaison avec l'énergie de liaison.

Utilisation

Sélectionnez « Proton » dans le menu déroulant Particule.

particle: "proton"

Résultat

Le calculateur affiche une masse de 1.67262e-27 kg (1.00728 u) et une énergie E₀ de 1.50328e-10 J (938.272088 MeV).

2. Énergie libérée par l'annihilation d'un électron

Chercheur en imagerie médicale (TEP)

Contexte

Le chercheur analyse les photons gamma émis lors de l'annihilation électron-positron en tomographie par émission de positons.

Problème

Vérifier l'énergie au repos exacte d'un seul électron pour quantifier l'énergie des photons émis.

Utilisation

Sélectionnez « Électron » dans le sélecteur de particule.

FAQ

Quelles particules fondamentales sont préconfigurées dans le calculateur ?

L'électron, le proton et le neutron sont directement sélectionnables avec leurs constantes de masse précises.

Quelle est la valeur de l'énergie de repos d'un proton ?

Elle est d'environ 938,272 MeV, ce qui correspond à une masse de 1,67262 × 10⁻²⁷ kg ou 1,00728 u.

Puis-je calculer l'énergie de repos pour une masse arbitraire ?

Oui, choisissez « Masse personnalisée » et entrez la masse désirée en kilogrammes (par exemple en notation scientifique comme 9.109e-31).

Pourquoi la physique des particules exprime-t-elle souvent la masse en MeV ?

En raison de l'équivalence masse-énergie E₀ = mc², le MeV (ou MeV/c²) est une unité pratique pour quantifier directement l'inertie et l'énergie au repos des particules.

Quelles unités de masse et d'énergie sont incluses dans les résultats ?

L'outil affiche la masse en kilogrammes (kg) et unités de masse atomique (u), et l'énergie en Joules (J) et mégaélectronvolts (MeV).

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Calculateur de force d'Ampère

Force d'Ampère sur un fil parcouru de courant, F = B·I·L·sinθ : unités de B, I et L sélectionnables, avec la grandeur, la force de référence à 90° et la direction (perpendiculaire au fil et au champ, règle de la main droite). Ancrages : 1 T, 1 A, 1 m à angle droit font exactement 1 N ; incliner à 30° divise par deux (sin 30° = ½) et le parallélisme annule ; le champ terrestre de 50 µT ne pousse ce même fil qu'à 50 µN.

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Calculateur de force de Coulomb

Loi de Coulomb F = k·|q₁q₂|/r², avec k = 8.987552×10⁹ N·m²/C² : les charges sont signées, la grandeur vient de |q₁q₂| et le produit des signes décrit attraction ou répulsion. Ancrages : deux charges de 1 C à 1 m se repoussent avec 8.99×10⁹ N — la démonstration classique de l'énormité du coulomb ; la paire électron-proton au rayon de Bohr s'attire avec 8.24×10⁻⁸ N.

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Calculateur de potentiel électrique

Potentiel d'une charge ponctuelle V = k·Q/r, signe conservé : une source positive élève le potentiel, une négative l'abaisse ; l'outil convertit aussi en énergie potentielle d'un électron en ce point, U = −e·V, en eV pour lire l'échelle atomique directement. Ancrages : 1 µC à 1 m donne 8987.55 V ; le potentiel du proton au rayon de Bohr vaut 27.211386 V et −e·V = −27.211386 eV, exactement le double des 13.6 eV d'ionisation de l'hydrogène (partage du viriel : moitié potentielle, moitié cinétique).

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Calculateur de f.é.m. d'induction de Faraday

Loi d'induction de Faraday |ε| = N·ΔΦ/Δt : unités de spires, de flux et de temps sélectionnables, grandeur de la f.é.m. et note sur le signe de Lenz. Le weber est défini par cette loi : une spire voyant un weber de variation de flux par seconde induit exactement un volt. Les spires se multiplient : une bobine de 200 spires dont le flux varie de 0.5 mWb en 10 ms empile 200 × 0.05 V = 10 V — le principe qui mène de la dynamo de vélo à l'alternateur d'une centrale.

particle: "electron"

Résultat

L'outil indique une énergie au repos de 0.510999 MeV (8.18711e-14 J), confirmant l'émission de photons à 511 keV.

3. Calcul d'équivalence pour une masse personnalisée

Enseignant de sciences physiques

Contexte

L'enseignant souhaite illustrer l'équivalence masse-énergie pour une particule hypothétique ou un fragment nucléaire.

Problème

Obtenir l'énergie de repos associée à une masse mesurée de 3,34 × 10⁻²⁷ kg.

Utilisation

Sélectionnez « Masse personnalisée » puis saisissez 3.34e-27 dans le champ Masse personnalisée (kg).

particle: "custom", customMass: 3.34e-27

Résultat

Le système génère l'équivalent énergétique exact en Joules et en MeV correspondant à la masse introduite.