Квантовая Физика… — Задание ЕГЭ по физике №00048634

Солнце светит за счёт термоядерного синтеза гелия из протонов. Энергия, уходящая с излучением, уносит с собой массу: по формуле Эйнштейна $E=mc^2$ каждый джоуль излучения соответствует убыли массы $\dfrac{1}{c^2}$ кг. Подробности реакции (четыре протона → гелий-4) для расчёта не нужны — достаточно мощности.

А) Ежесекундная убыль массы. За $1$ с Солнце излучает энергию $E=Pt=3{,}83\cdot10^{26}$ Дж. Убыль массы:

$$\Delta m=\dfrac{E}{c^2}=\dfrac{3{,}83\cdot10^{26}}{(3\cdot10^{8})^2}=\dfrac{3{,}83\cdot10^{26}}{9\cdot10^{16}}\approx4{,}3\cdot10^{9}\ \text{кг}.$$

Это вариант $1$: Солнце «худеет» примерно на четыре миллиона тонн каждую секунду.

Б) Скорость света. Свет Солнца, как любой свет в вакууме, распространяется со скоростью $c=3\cdot10^{8}$ м/с — вариант $4$.

В ответ: А — $1$, Б — $4$.

Проверим себя единицами. $\dfrac{\text{Дж}}{(\text{м/с})^2}=\dfrac{\text{кг}\cdot\text{м}^2/\text{с}^2}{\text{м}^2/\text{с}^2}=\text{кг}$ — масса, как и требуется. Если разделить на $c$, а не на $c^2$, получилось бы $1{,}3\cdot10^{18}$ — такого варианта нет.