Energia spoczynkowa jest związana jedynie z faktem posiadania przez ciało masy. Jak wynika z przytoczonej wcześniej zależności pomiędzy masą a energią, energia spoczynkowa ciała musi być równa:
\(E _{0}=m _{0}c ^{2} \)
gdzie: m0 – masa ciała będącego w spoczynku, c – prędkość światła w próżni.
Z przytoczonej definicji wynika, że jedynym obiektem, który nie posiada energii spoczynkowej jest cząsteczka światła, gdyż fotony nie posiadają masy spoczynkowej.
Energia spoczynkowa – przykład.
Znajdź energię spoczynkową:
a) elektronu,
b) protonu,
c) jednego kilograma dowolnej materii.
Rozwiązanie:
\(E _{0}=m _{0}c ^{2} \)
a)
\(E _{0}=9,1 \cdot 10 ^{-31}kg\left(3 \cdot 10 ^{8} \frac{m}{s} \right)=81,9 \cdot 10 ^{-15}J \)
b)
\(E _{0}=1,67 \cdot 10 ^{-27}kg\left(3 \cdot 10 ^{8} \frac{m}{s} \right) ^{2} =15,03 \cdot 10 ^{-11}J \)
c)
\(E _{0}=1kg \cdot \left(3 \cdot 10 ^{8} \frac{m}{s} \right) ^{2} =9 \cdot 10 ^{16}J \)