Koje je fizičko značenje tjelesne težine. Formula tjelesne mase

Pojam koji nam je poznat od najranijeg djetinjstva je masa. Pa ipak, tijekom fizike, neke su poteškoće povezane s njenim proučavanjem. Stoga je potrebno jasno definirati kako se može prepoznati? A zašto nije jednaka težini?

Određivanje mase

Prirodno znanstveno značenje ove vrijednosti je da ona određuje količinu materije koja se nalazi u tijelu. Za njegovo označavanje uobičajeno je koristiti latinično slovo m. Mjerna jedinica u standardnom sustavu je kilogram. U zadacima i Svakidašnjicačesto korišteni i izvan sustava: gram i tona.

U školskom tečaju fizike odgovor na pitanje: "Što je masa?" daje se prilikom proučavanja fenomena inercije. Tada se definira kao sposobnost tijela da se odupre promjeni brzine svog kretanja. Stoga se masa naziva i inertnom.

Što je težina?

Prvo, to je sila, odnosno vektor. Masa je skalarna težina koja se uvijek primjenjuje na oslonac ili ovjes i usmjerena je u istom smjeru kao i sila gravitacije, odnosno okomito prema dolje.

Formula za izračun težine ovisi o tome da li se ovaj oslonac (ovjes) pomiče. Kada je sustav u mirovanju, koristi se sljedeći izraz:

P = m * g, gdje je P (u engleskim se izvorima koristi slovo W) težina tijela, g je ubrzanje gravitacije. Za zemljište g uobičajeno je uzeti jednako 9,8 m / s 2.

Iz nje se može izvesti formula mase: m = P / g.

Prilikom kretanja prema dolje, odnosno u smjeru težine, njegova vrijednost se smanjuje. Stoga formula ima oblik:

P = m (g - a). Ovdje je "a" ubrzanje kretanja sustava.

Odnosno, kada su ta dva ubrzanja jednaka, opaža se stanje bestežinskog stanja kada je tjelesna težina nula.

Kada se tijelo počne kretati prema gore, tada govore o povećanju težine. U ovoj situaciji dolazi do stanja preopterećenja. Budući da se tjelesna težina povećava, a njegova formula će izgledati ovako:

P = m (g + a).

Kako je masa povezana s gustoćom?

Riješenje. 800 kg / m 3. Za korištenje već poznata formula, morate znati volumen mjesta. Lako je izračunati ako uzmete mjesto za cilindar. Tada će formula za volumen biti sljedeća:

V = π * r 2 * h.

Štoviše, r je polumjer, a h visina cilindra. Tada će volumen biti jednak 668794,88 m 3. Sada možete izbrojati masu. Ispast će ovako: 535034904 kg.

Odgovor: masa nafte je otprilike 535.036 tona.

Problem broj 5. Uvjet: Dužina najdužeg telefonskog kabela je 15151 km. Kolika je masa bakra koji je ušao u njegovu proizvodnju ako je presjek žica 7,3 cm 2?

Riješenje. Gustoća bakra je 8900 kg / m 3. Volumen se nalazi pomoću formule koja sadrži umnožak površine baze i visine (ovdje duljine kabela) cilindra. Ali prvo morate prevesti ovo područje na četvornih metara... To jest, podijelite ovaj broj s 10000. Nakon izračuna, ispada da je volumen cijelog kabela približno jednak 11000 m 3.

Sada morate pomnožiti vrijednosti gustoće i volumena da biste saznali kolika je masa. Rezultat je broj 97.900.000 kg.

Odgovor: masa bakra je 97.900 tona.

Još jedan zadatak vezan uz masu

Problem broj 6. Uvjet: Najveća svijeća teška 89867 kg imala je promjer 2,59 m. Kolika je bila njena visina?

Riješenje. Gustoća voska je 700 kg / m 3. Visinu će trebati pronaći iz To jest, V treba podijeliti s umnoškom π i kvadratom polumjera.

A sam volumen se izračunava po masi i gustoći. Ispada da je jednako 128,38 m 3. Visina je bila 24,38 m.

Odgovor: visina svijeće je 24,38 m.

  • 13. Zakon održanja kutnog momenta materijalne točke i sustava materijalnih točaka.
  • 14. Moment inercije oko fiksne osi rotacije. Steinerov teorem. Kinetička energija rotirajućeg tijela. Moment tromosti tanke šipke. Rad i snaga pri rotaciji krutog tijela.
  • 15. Galilejeve transformacije. Mehanički princip relativnosti. Posebna i opća teorija relativnosti. Princip ekvivalencije.
  • 16. Postulati specijalne teorije relativnosti. Lorentzove transformacije.
  • 28. Valna površina. Valna fronta. Sferni val. Prigušeni valovi. Ravni val. Fazna brzina i disperzija valova.
  • 29. Energija valova. Gustoća energije. Prosječni protok. Gustoća protoka. Umov vektor.
  • 30. Princip superpozicije valova. Interferencija valova. Dosljednost. Jednadžba stojnog vala i njena analiza.
  • 32. Eksperimentalno utemeljenje čestično-valnog dualizma materije. De Broglieova formula. Eksperimentalna potvrda de Broglieove hipoteze.
  • 33. Valna funkcija i njezino fizičko značenje. Vrijeme i stacionarne Schrödingerove jednadžbe. Stacionarna stanja. Svojstvene funkcije i vlastite vrijednosti.
  • 34. Omjer neizvjesnosti. Ograničenja mehaničkog determinizma.
  • 35. Slobodna čestica. Čestica u jednodimenzionalnoj potencijalnoj bušotini. Kvantizacija energije i količine gibanja čestice. Bohrov princip korespondencije.
  • 36. Kvantni harmonijski oscilator. Utjecaj parametara potencijalne bušotine na kvantizaciju energije. Efekt tuneliranja.
  • 37. Statistička metoda istraživanja. Izvođenje jednadžbe molekularne kinetičke teorije plinova za tlak. Prosječna kinetička energija molekula.
  • 39. Maxwellov zakon za raspodjelu čestica idealnog plina u smislu brzina i energije toplinskog gibanja. Fizičko značenje funkcije distribucije. Karakteristične brzine.
  • 46. ​​Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese i adijabatski proces u idealnom plinu. Ovisnost toplinskog kapaciteta idealnog plina o vrsti procesa.
  • 47. Reverzibilni i nepovratni procesi. Kružni proces. Carnotov ciklus i njegov C.P.D. Za savršeni plin. Toplinski strojevi.
  • 48. Drugi zakon termodinamike. Entropija. Entropija idealnog plina.
  • 49. Statistička interpretacija drugog zakona termodinamike.
  • 50. Pravi plinovi. Odstupanja zakona realnih plinova od zakona idealnih plinova. Sile i potencijalna energija međumolekularnih interakcija. Van der Waalsova jednadžba.
  • 51. Izoterme stvarnog plina. Andrewsovo iskustvo. Kritični parametri.
  • 52. Unutarnja energija stvarnog plina. Joule-Thomsonov efekt.
  • 53. Fazni prijelazi prve i druge vrste.
  • 54. Klasični koncepti toplinskog kapaciteta čvrstih tijela. Einsteinova teorija. Debyeova teorija.
  • 55. Pojam fonona. Statistika fononskog plina. Gustoća stanja.
  • 57. Fermi-Dirac i Bose-Einstein statistika. Fermioni i bozoni. Kvantni brojevi. Spin elektrona. Načelo nerazlučivosti identičnih čestica. Paulijev princip.
  • Bitna pitanja nastavnog plana i programa iz fizike (1 semestar)

    1. Modeliranje u fizici i tehnologiji. Fizički i matematički modeli. Problem točnosti u modeliranju.

    Za opisivanje gibanja tijela koriste se različiti fizikalni modeli, ovisno o uvjetima specifičnih problema. Nijedan fizički problem ne može se riješiti apsolutno točno. Uvijek dobijete približnu vrijednost.

    2. Mehaničko kretanje. Vrste mehaničkog kretanja. Materijalna točka. Referentni sustav. Prosječna brzina. Trenutačna brzina. Prosječno ubrzanje. Trenutačno ubrzanje. Brzina i ubrzanje materijalna točka kao derivacije radijusa vektora s obzirom na vrijeme.

    Mehaničko kretanje - promjena položaja tijela (ili dijelova tijela) jedno u odnosu na drugo u prostoru tijekom vremena.

    Vrste mehaničkih pokreta: translacijski i rotacijski.

    Materijalna točka - tijelo čije se dimenzije u ovim uvjetima mogu zanemariti.

    Referentni sustav - skup koordinatnih sustava i satova.

    Prosječna brzina -

    Trenutačna brzina -

    Prosječna i trenutno ubrzanje -

    3. Zakrivljenost i polumjer zakrivljenosti putanje. Normalno i tangencijalno ubrzanje. Kutna brzina i kutno ubrzanje kao vektor. Veza kutne brzine i kutne akceleracije s linearnim brzinama i akceleracijama točaka rotirajućeg tijela.

    zakrivljenost - stupanj zakrivljenosti ravne krivulje. Recipročna vrijednost zakrivljenosti je polumjer zakrivljenosti.

    Normalno ubrzanje:

    Tangencijalno ubrzanje:

    Kutna brzina:

    Kutno ubrzanje:

    veza:

    4. Pojam mase i sile. Newtonovi zakoni. Inercijski referentni okviri. Sile kada se materijalna točka kreće duž zakrivljene putanje.

    Težina - fizikalna veličina, koja je jedna od glavnih karakteristika materije, koja određuje njezina inercijska i gravitacijska svojstva.

    sila - vektor fizička veličina, što je mjera intenziteta utjecaja na određeno tijelo drugih tijela, kao i polja.


    Newtonovi zakoni:

    1. Postoje takvi referentni okviri u odnosu na koje translacijsko gibajuća tijela održavaju konstantnu brzinu, ako druga tijela ne djeluju na njih ili je djelovanje tih tijela kompenzirano. Takvi CO-i - inercijski.

    2. Ubrzanje koje tijelo dobiva izravno je proporcionalno rezultanti svih sila koje djeluju na tijelo, a obrnuto proporcionalno masi tijela:

    3. Sile kojima tijela djeluju jedno na drugo iste su prirode, jednake po veličini i smjeru duž jedne ravne u suprotnom smjeru:

    5. Središte mase mehaničkog sustava i zakon njegova gibanja.

    Centar mase - imaginarnu točku C, čiji položaj karakterizira raspodjelu mase ovog sustava.

    6. Impuls. Izolirani sustav. Vanjske i unutarnje sile. Zakon održanja količine gibanja i njegova povezanost s homogenošću prostora.

    Impuls - količina kretanja, što je

    Izolirani sustav - mehanički sustav tijela, na koji ne djeluju vanjske sile.

    Snage interakcije između materijalnih točaka mehaničkog sustava nazivaju se unutarnje.

    snage, kojima vanjska tijela djeluju na materijalne točke sustava nazivaju se vanjski.

    Zamah se ne mijenja tijekom vremena:

    7. Kretanje tijela promjenjive mase. Mlazni pogon. jednadžba Meščerskog. jednadžba Ciolkovskog.

    Kretanje nekih tijela popraćeno je promjenom njihove mase, na primjer, masa rakete se smanjuje zbog istjecanja plinova koji nastaju tijekom izgaranja goriva.

    Reaktivna sila - sila koja nastaje kao posljedica djelovanja pripojene (ili odvojene) mase na dano tijelo.

    jednadžba Meshcherskog:

    jednadžba Tsiolkovskog: ,gdje i - brzina istjecanja plinova u odnosu na raketu.

    8. Energija. Vrste energije. Rad sile i njezin izraz kroz krivocrtni integral. Kinetička energija mehaničkog sustava i njezin odnos s radom vanjskih i unutarnjih sila koje djeluju na sustav. Vlast. Jedinice rada i snage.

    Energija- univerzalna mjera raznih oblika kretanja i interakcije. Različiti oblici energije povezani su s različitim oblicima kretanja tvari: mehanički, toplinski, elektromagnetni, nuklearni itd.

    Rad sile:


    Vlast:

    Jedinica rada- džul (J): 1 J - rad koji izvrši sila od 1 N na putu od 1 m (1 J = 1 N m).

    Jedinica za napajanje -vat (W): 1 W je snaga pri kojoj se 1 J rad izvodi tijekom 1 s (1 W = 1 J / s).

    9. Konzervativne i nekonzervativne snage. Potencijalna energija u jednolikom i središnjem gravitacijskom polju. Potencijalna energija elastično deformirane opruge.

    Konzervativne snage - sve sile koje djeluju na česticu sa strane središnjeg polja: elastične, gravitacijske i druge. Sve nekonzervativne sile - nekonzervativna: sile trenja.

    10. Zakon održanja energije i njegov odnos s homogenošću vremena. Zakon održanja mehaničke energije. Rasipanje energije. Disipativne sile.

    Zakon o očuvanju mehaničke energije: v sustav tijela između kojih samo konzervativan sila, ukupna mehanička energija je očuvana, odnosno ne mijenja se s vremenom.

    Zakon održanja mehaničke energije povezan je s ujednačenost vremena. Homogenost vremena očituje se u činjenici da su fizikalni zakoni invarijantni s obzirom na izbor nastanka vremena.

    Rasipanje energije - mehanička energija postupno opada zbog pretvorbe u druge (nemehaničke) oblike energije.

    Disipativne sile- sile, pod čijim se djelovanjem na mehanički sustav smanjuje njegova ukupna mehanička energija.

    O FIZIČKOJ BITI MASE

    Brusin S.D., Brusin L.D.

    [e-mail zaštićen]

    napomena. Objašnjena je fizička bit mase koju je dao Newton, te se pokazuje da je u modernim udžbenicima ona iskrivljena fizičko lice mise.

    Parametar težina prvi put uveo Newton i formuliran na sljedeći način: "Količina materije (mase) je mjera toga, postavljena proporcionalno njenoj gustoći i volumenu"... Količina tvari je prethodno određena vaganjem. Međutim, poznato je, na primjer, da isti komad zlata na polu teži više nego na ekvatoru. Stoga, uvođenje jednostavnog parametra koji jasno određuje količinu tvari (tvari) u tijelu - najveća zasluga genij Newtona. Dopustilo je formulirati zakone gibanja i međudjelovanja tijela.

    Prvo, Newton definira količinu gibanja tijela kao proporcionalnu količini materije (mase) tijela, a zatim definira inerciju tijela (ukazujući na njegovu proporcionalnost masi tijela) u sljedećoj formulaciji: Urođena moć materije postoji inherentna sposobnost otpora, prema kojoj svako zasebno uzeto tijelo, budući da je prepušteno samo sebi, održava stanje mirovanja ili jednoliko pravolinijsko gibanje." Ova je definicija bila temelj prvog Newtonova zakona. Obratit ćemo pažnju da je tromost tijela svojstvo materije, koju karakterizira masa tijela.

    Sukladno Newtonovom II zakonu, količina materije (mase) tijela utječe na ubrzanje koje tijelo primi istom silom, a u skladu s Newtonovim zakonom univerzalne gravitacije sva tijela privlače se jedno drugom silom koja izravno je proporcionalan umnošku masa (količina materije) tijela; te se sile nazivaju gravitacijskim silama. Cavendish je eksperimentalno pokazao ovaj zakon za bilo koje tijelo. Dakle, ista tjelesna masa ima gravitacijska i inercijska svojstva (prema Newtonovom izrazu, to je zbog vrođen snagom materije).

    U modernoj je znanosti dano sljedeća definicija masa: "Masa tijela je fizikalna veličina koja je mjera njegovih inercijskih i gravitacijskih svojstava." Ne znamo kome je i zašto bilo potrebno da izopači duboko i jednostavno fizičko značenje koncept mase, koji je dao Newton (nije masa mjera inercijskih svojstava tijela, već su inercijska svojstva tijela određena njegovom masom). Povjesničari znanosti moraju razumjeti ovo važno pitanje. Iskrivljenje fizičke esencije mase dovelo je do sljedećeg:

    1. Postojali su koncepti inertna masa i gravitacijska masa, a Eotvos je uložio znatan trud i brojne eksperimente da dokaže jednakost inercijalnih i gravitacijskih masa, iako Newtonova definicija mase jasno pokazuje da postoji jedna masa, ali ima inercijska i gravitacijska svojstva.

    2. Na pogrešno razumijevanje fizičke suštine parametara povezanih s nerazumijevanjem mase. Na primjer, bit gustoće tijela ne sastoji se u količini inercije po jedinici volumena, već u količini tvari (tvari) po jedinici volumena.

    Pogrešno razumijevanje fizičke suštine mase dano je u svim udžbenicima, uključujući školske udžbenike, i mlađa generacija krivo shvaća fizičku bit mase... Zato potrebno je ispraviti ovu situaciju uvođenjem u sve udžbenike gornje definicije mase koju je dao Newton

    Književnost:

    1. Newton, I. "Matematički principi prirodne filozofije",

    M., "Znanost", 1989, str. 22

    2. Ibid, str. 25

    3. Detlaf AA, Yavorskiy BM Priručnik za fiziku, M. "Znanost", 1974, str. 36

    Definicija

    U Newtonovoj mehanici, masa tijela naziva se skalarna fizička veličina, koja je mjera njegovih inercijskih svojstava i izvor gravitacijske interakcije. U klasičnoj fizici masa je uvijek pozitivna.

    Težina- aditivna vrijednost, što znači: masa svakog skupa materijalnih točaka (m) jednaka je zbroju masa svih zasebnih dijelova sustava (m i):

    U klasičnoj mehanici se smatra:

    • tjelesna težina ne ovisi o kretanju tijela, o utjecaju drugih tijela, položaju tijela;
    • zakon održanja mase je ispunjen: masa zatvorenog mehaničkog sustava tijela nepromijenjena je u vremenu.

    Inertna masa

    Svojstvo inertnosti materijalne točke je da ako vanjska sila djeluje na točku, tada ona ima ubrzanje konačne veličine. Ako nema vanjskih utjecaja, tada u inercijskom referentnom okviru tijelo miruje ili se giba jednoliko i pravocrtno. Masa ulazi u drugi Newtonov zakon:

    gdje masa određuje inertna svojstva materijalne točke (inertne mase).

    Gravitacijska masa

    Masa materijalne točke uključena je u zakon univerzalne gravitacije, dok ona određuje gravitacijska svojstva dane točke, dok se naziva gravitacijska (teška) masa.

    Empirijski je dobiveno da su za sva tijela omjeri inertnih i gravitacijskih masa isti. Stoga, ako ispravno odaberemo vrijednost konstantne gravitacije, tada možemo dobiti da su za bilo koje tijelo inertna i gravitacijska masa iste i povezane su s gravitacijom (F t) odabranog tijela:

    gdje je g ubrzanje zbog gravitacije. Ako promatramo u istoj točki, onda su ubrzanja gravitacije ista.

    Formula za izračunavanje mase kroz gustoću tijela

    Tjelesna težina se može izračunati na sljedeći način:

    gdje je gustoća tvari tijela, gdje se integracija vrši po volumenu tijela. Ako je tijelo homogeno (), tada se masa može izračunati kao:

    Misa u specijalnoj relativnosti

    U SRT-u masa je nepromjenjiva, ali nije aditivna. Ovdje se definira kao:

    gdje je E ukupna energija slobodnog tijela, p je zamah tijela, c je brzina svjetlosti.

    Relativistička masa čestice određena je formulom:

    gdje je m 0 masa mirovanja čestice, v je brzina čestice.

    Osnovna SI jedinica za masu je: [m] = kg.

    U SGS-u: [m] = gr.

    Primjeri rješavanja problema

    Primjer

    Vježbajte. Dvije čestice lete jedna prema drugoj brzinama jednakim v (brzina je bliska brzini svjetlosti). Kada se sudare, dolazi do apsolutno neelastičnog udara. Kolika je masa čestice koja je nastala nakon sudara? Mase čestica prije sudara jednake su m.

    Riješenje. Kod apsolutno neelastičnog sudara čestica, koje su prije udara imale iste mase i brzine, nastaje jedna čestica u mirovanju (slika 1), čija je energija mirovanja jednaka:

    U našem slučaju zakon održanja mehaničke energije je ispunjen. Čestice imaju samo kinetičku energiju. Prema uvjetu zadatka, brzina čestica je bliska brzini svjetlosti, dakle? radimo s konceptima relativističke mehanike:

    gdje je E 1 energija prve čestice prije udara, E 2 energija druge čestice prije udara.

    Zapisujemo zakon održanja energije u obliku:

    Iz izraza (1.3) slijedi da je masa čestice dobivene kao rezultat fuzije jednaka:

    Primjer

    Vježbajte. Kolika je masa 2m 3 bakra?

    Štoviše, ako je tvar (bakar) poznata, tada možete pronaći njezinu gustoću pomoću referentne knjige. Gustoća bakra smatrat će se jednakom Cu = 8900 kg / m 3. Za izračun su poznate sve količine. Izvršimo izračune.

    masa (fizička količina) Težina, fizikalna veličina, jedna od glavnih karakteristika materije, koja određuje njezina inercijska i gravitacijska svojstva. Sukladno tome, pravi se razlika između inertnih i gravitacijskih (teških, gravitacijskih) magnetskih polja.

    Pojam M. u mehaniku je uveo I. Newton. U klasičnoj Newtonovskoj mehanici, M. je uključen u definiciju količine gibanja ( količina pokreta) tijela: zamah p je proporcionalan brzini gibanja tijela v,

    p = mv.

    Koeficijent proporcionalnosti - konstantan za danu vrijednost tijela m - je M. tijela. Ekvivalentna definicija M. dobiva se iz jednadžbe gibanja klasične mehanike

    f = ma.

    Ovdje je M. koeficijent proporcionalnosti između sile f koja djeluje na tijelo i njome uzrokovane akceleracije tijela a. Određeno odnosima (1) i (2) M. se naziva inercijska masa, ili inercijska masa; karakterizira dinamička svojstva tijela, mjera je tromosti tijela: uz stalnu silu, što je M. veće tijelo, ono dobiva manje ubrzanja, odnosno sporije se mijenja stanje njegova gibanja (što je veće njegovo inercija).

    Djelujući na različita tijela istom silom i mjereći njihova ubrzanja, moguće je odrediti M. omjer tih tijela: m 1 : m 2 : m 3 ... = a 1 : a 2 : a 3 ...; ako se jedan od M. uzme kao jedinica mjere, možete pronaći M. ostalih tijela.

    U Newtonovoj teoriji gravitacije M. djeluje u drugačijem obliku – kao izvor gravitacijskog polja. Svako tijelo stvara gravitacijsko polje proporcionalno M. tijela (i doživljava utjecaj gravitacijskog polja koje stvaraju druga tijela, čija je sila također proporcionalna M. tijela). Ovo polje uzrokuje privlačenje bilo kojeg drugog tijela prema ovom tijelu određenom silom Newtonov zakon gravitacije:

    gdje je r udaljenost između tijela, G je univerzalno gravitaciona konstanta, a m 1 i m 2 - M. privlačenja tijela. Iz formule (3) lako je dobiti formulu za utezi P tijela mase m u Zemljinom gravitacijskom polju:

    P = m g.

    Ovdje je g = G M / r 2 - ubrzanje slobodnog pada u gravitacionom polju Zemlje, a r »R - polumjer Zemlje. M., definirana relacijama (3) i (4), naziva se gravitacijska masa tijela.

    U principu niotkuda ne proizlazi da magnetsko polje, koje stvara gravitacijsko polje, također određuje inerciju istog tijela. No, iskustvo je pokazalo da su inertno magnetsko polje i gravitacijsko magnetsko polje međusobno proporcionalni (a uz uobičajen izbor mjernih jedinica, numerički su jednaki). Ovaj temeljni zakon prirode naziva se princip ekvivalencije. Njegovo otkriće povezano je s imenom G. Galileja, koji je ustanovio da sva tijela na Zemlji padaju istim ubrzanjem. A. Einstein stavio ovo načelo (koji je on prvi put formulirao) kao osnovu opća teorija relativnost (vidi. Gravitacija). Načelo ekvivalencije ustanovljeno je eksperimentalno s vrlo velikom točnošću. Po prvi put (1890-1906) preciznu provjeru jednakosti inertnog i gravitacijskog magnetskog polja proveo je L. Eotvos, koji je utvrdio da M. odgovara pogreški ~ 10-8. 1959–64. američki fizičari R. Dicke, R. Krotkov i P. Roll smanjili su pogrešku na 10-11, a 1971. sovjetski fizičari VB Braginsky i V.I. Panov smanjili su pogrešku na 10-12.

    Načelo ekvivalencije omogućuje najprirodniju definiciju M. tijela vaganje.

    U početku je M. (na primjer, Newton) smatrao mjerom količine materije. Ova definicija ima jasno značenje samo za usporedbu homogenih tijela građenih od istog materijala. Naglašava aditivnost M. - M. tijela jednaka je zbroju M. njegovih dijelova. M. homogenog tijela proporcionalan je njegovom volumenu, dakle, koncept gustoća- M. jedinični volumen tijela.

    U klasičnoj fizici se vjerovalo da se magnetsko polje tijela ne mijenja ni u jednom procesu. To je odgovaralo zakonu očuvanja M. (materija) koji je otkrio M.V. Lomonosov i A. L. Lavoisier... Konkretno, ovaj zakon je tvrdio da u bilo kojem kemijska reakcija zbroj M. početnih komponenti jednak je zbroju M. konačnih komponenti.

    Pojam M. dobio je dublje značenje u mehanici specijalaca. A. Einsteinova teorija relativnosti (vidi. Teorija relativnosti), s obzirom na gibanje tijela (ili čestica) s vrlo velikim brzinama - usporedivim sa brzinom svjetlosti od »3 × 1010 cm / sec. U novoj mehanici - zove se relativistička mehanika - odnos između količine gibanja i brzine čestice dan je relacijom:

    Pri malim brzinama (v<< с ) это соотношение переходит в Ньютоново соотношение р = mv . Поэтому величину m 0 называют массой покоя, а М. движущейся частицы m определяют как зависящий от скорости коэфф. пропорциональности между р и v :

    Imajući na umu, posebno, ovu formulu, kažu da magnetsko polje čestice (tijela) raste s povećanjem njezine brzine. Takav relativistički porast veličine čestice kako se povećava njezina brzina mora se uzeti u obzir pri projektiranju akceleratori čestica visoke energije. M mirovanja m 0 (M u referentnom okviru povezanom s česticom) je najvažnija unutarnja karakteristika čestice. Sve elementarne čestice imaju strogo definirane vrijednosti m 0 svojstvene određenoj vrsti čestica.

    Treba napomenuti da u relativističkoj mehanici definicija M. iz jednadžbe gibanja (2) nije ekvivalentna definiciji M. kao koeficijenta proporcionalnosti između zamaha i brzine čestice, budući da ubrzanje prestaje biti biti paralelan sa silom koja ga je uzrokovala i M. se dobiva ovisno o smjeru brzine čestice.

    Prema teoriji relativnosti, M. čestice m povezano je s njenom energijom E omjerom:

    M. mirovanje određuje unutarnju energiju čestice – tzv. energija mirovanja E 0 = m 0 c 2 ... Dakle, energija je uvijek povezana s M. (i obrnuto). Stoga, odvojeno (kao u klasičnoj fizici) zakon održanja M. i zakon održanja energije ne postoje odvojeno - oni su spojeni u jedan zakon održanja ukupnog (to jest, uključujući energiju mirovanja čestica) energije. Približno razdvajanje na zakon održanja energije i zakon održanja M. moguće je samo u klasičnoj fizici, kada su brzine čestica male (v<< с ) и не происходят процессы превращения частиц.

    U relativističkoj mehanici M. nije aditivna karakteristika tijela. Kada se dvije čestice spoje u jedno kompozitno stabilno stanje, oslobađa se višak energije (jednak energije veza) DE, što odgovara M. Dm = DE / c 2 ... Stoga je M. kompozitne čestice manji od zbroja M. njenih sastavnih čestica za vrijednost DE/s 2 (takozvani defekt mase). Ovaj učinak posebno je izražen u nuklearne reakcije... Na primjer, M. deuteron (d) je manji od zbroja M. protona (p) i neutrona (n); M. defekt Dm povezan je s energijom E g gama kvanta (g), proizvedenom tijekom formiranja deuterona: p + n ® d + g, E g = Dm c 2 ... Defekt u M., koji nastaje tijekom formiranja kompozitne čestice, odražava organsku vezu između M. i energije.

    Jedinica M. u CGS sustavu jedinica je gram i u Međunarodni sustav jedinica SI - kilogram... M. atomi i molekule obično se mjere u jedinice atomske mase... Uobičajeno je da se veličina elementarnih čestica izražava ili u jedinicama veličine elektrona m e, ili u energetskim jedinicama, označavajući energiju mirovanja odgovarajuće čestice. Dakle, M. elektrona je 0,511 MeV, M. protona je 1836,1 m e, ili 938,2 MeV, itd.

    Priroda M. jedan je od najvažnijih neriješenih problema moderne fizike. Općenito je prihvaćeno da je magnetsko polje elementarne čestice određeno poljima koja su s njom povezana (elektromagnetska, nuklearna i druga). Međutim, kvantitativna teorija M. još nije stvorena. Također ne postoji teorija koja objašnjava zašto M. elementarnih čestica tvori diskretni spektar vrijednosti, a još više to vam omogućuje da odredite ovaj spektar.

    U astrofizici magnetsko polje tijela koje stvara gravitacijsko polje određeno je tzv. gravitacijski radijus tijelo R gr = 2GM / s 2 ... Zbog gravitacijskog privlačenja nikakvo zračenje, uključujući svjetlost, ne može izaći van, izvan površine tijela polumjera R £ R gr. Zvijezde ove veličine bit će nevidljive; stoga su nazvani " Crne rupe". Takva bi nebeska tijela trebala igrati važnu ulogu u Svemiru.

    Lit .: Jemmer M., Pojam mase u klasičnoj i modernoj fizici, prijevod s engleskog, M., 1967; Khaikin S.E., fizičke osnove mehanike, M., 1963; Osnovni udžbenik fizike, ur. G. S. Landsberg, 7. izd., Vol. 1, M., 1971.

    Ya. A. Smorodinski.


    Velika sovjetska enciklopedija. - M .: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .

    Pogledajte što je "Masa (fizička količina)" u drugim rječnicima:

      - (lat.massa, lit. gruda, gruda, komad), tjelesni. vrijednost, jedna od glavnih. har na materiju, što određuje njezinu inercijsku i gravitacijsku. sv.va. Koncept "M." je u mehaniku uveo I. Newton u definiciji impulsa (broja gibanja) tijela, impuls p je proporcionalan ... ... Fizička enciklopedija

      - (lat.massa). 1) količina tvari u predmetu, bez obzira na oblik; tijelo, materija. 2) u hostelu: značajna količina nečega. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Chudinov AN, 1910. MASA 1) u fizici, iznos ... ... Rječnik stranih riječi ruskog jezika

      - - 1) u prirodno znanstvenom smislu, količina tvari sadržana u tijelu; otpor tijela promjeni njegova kretanja (tromosti) nazivamo inercijskom masom; fizička jedinica mase je inertna masa 1 cm3 vode, što je 1 g (gram ... ... Filozofska enciklopedija

      TEŽINA- (u uobičajenom smislu), količina tvari sadržana u danom tijelu; točna definicija proizlazi iz osnovnih zakona mehanike. Prema Newtonovom drugom zakonu, "promjena gibanja je proporcionalna sili koja djeluje i ima ... ... Velika medicinska enciklopedija

      fiz. vrijednost koja karakterizira dinamiku. sv va tepa. I. m. Uvršten je u drugi Newtonov zakon (i stoga je mjera inercije tijela). Jednako gravitacijama. mase (vidi TEŽINA). Fizički enciklopedijski rječnik. M .: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A... Fizička enciklopedija

      - (teška težina), fizički vrijednost koja karakterizira tijelo kao izvor gravitacije; jednaka inertnoj masi. (vidi MASA). Fizički enciklopedijski rječnik. M .: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov. 1983... Fizička enciklopedija

      fiz. vrijednost jednaka omjeru mase i broja u va. Jedinica je M. m. (U SI) kg / mol. M = m / n, gdje je M M. m. U kg / mol, m je masa u va u kg, broj u va u molovima. Brojčana vrijednost M. m., Express. u kg / mol, jednaka je molekulska težina podijeljena sa ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik - vrijednost, karakter fizičke. predmeti ili pojave materijalnog svijeta, zajednički mnogim predmetima ili pojavama u kvalitetama. poštovanje, ali individualno u količinama. odnos za svaku od njih. Na primjer, masa, duljina, površina, volumen, električna sila. trenutni F ... Veliki enciklopedijski veleučilišni rječnik

    Svidio vam se članak? Podijeli
    Do vrha