Greutatea - una dintre cele mai importante mărimi fizice. Inițial (sec XVII-XIX), ea a caracterizat „cantitatea de substanță“ în obiectul fizic, din care, în conformitate cu ideile dependente ca abilitatea de a se opune de a rezista forței aplicate (inerție) și proprietățile gravitaționale timpul - greutate. În fizica modernă, conceptul de „cantitatea de substanță“ are un sens diferit. și sub greutatea înțelegerii două proprietăți diferite ale obiectului fizic:
- Masa gravitationala arată forța cu care corpul interacționează cu câmpurile gravitaționale externe (masa gravitațională pasivă) și un câmp gravitațional creează acest lucru foarte corp (masa gravitațională activă) - această masă apare în legea gravitației universale.
- Masa inerțială, care caracterizează măsura corpurilor de inerție și apare în a doua lege a lui Newton. Dacă forța arbitrar în sistemul de referință inerțial accelerează în mod egal diferitele organisme, aceste organe este creditat cu aceeași masă inertă.
În teorie, masa gravitațională și inerțială sunt egale, astfel încât, în cele mai multe cazuri, doar vorbesc despre greutate, fără a preciza care dintre ele au în minte.
Greutatea corporală nu depinde nici forțe externe și la ce punct de pe actul corpului.
Un studiu al conceptului de unitate a maselor
După cum sa stabilit experimental, aceste două mase sunt proporționale între ele. Acesta nu a relevat abateri de la această lege, astfel încât noi măsurători pentru unitățile de masă inerțiale nu intră (o unitate de măsură a masei gravitaționale), iar coeficientul de proporționalitate este considerat egal cu unul care ne permite să vorbim despre egalitatea masei gravitaționale și inerțiale.
Putem spune că primul test al proporționalității celor două tipuri de masă a fost realizată de Galileo Galilei. care a descoperit versatilitatea de cădere liberă. Conform experimentelor Galileo de observare a organismelor care se încadrează liber, toate organismele, indiferent de masa lor și materialul care se încadrează din aceeași accelerație de cădere liberă. Acum, aceste experimente pot fi interpretate ca o creștere a rezistenței. care acționează asupra unui corp mai masiv de câmpul gravitațional al Pământului, este pe deplin compensată de creșterea proprietăților sale inerte. În consecință, masa gravitațională este proporțională cu masa inerțială [1]
Pe egalitatea maselor gravitaționale și inerțiale observate de Newton. el este primul care a dovedit că acestea diferă de cel mult 0,1% (cu alte cuvinte, egal cu până la 10 -3). Până în prezent, această egalitate este verificată experimental, cu un grad foarte ridicat de precizie (3 x 10 -13).
De fapt, egalitatea de masă gravitațională și inerțială a fost formulată de Einstein ca principiul de echivalență slab - parte a principiilor de echivalență care stau la baza teoriei generale a relativității. Există, de asemenea, principiul echivalenței puternic - potrivit căreia, în cădere liberă la nivel local efectuate teoria specială a relativității. El are până în prezent testat cu precizie considerabil mai puțin.
In mecanica clasica - masa este o cantitate de aditiv (masa sistemului este egală cu suma maselor organelor sale constitutive) și invariabilă în raport cu schimbarea sistemului de referință. In plus, valoarea greutate mecanica relativistă, dar, de asemenea, invariant și, deși aici sub o greutate medie valoare absolută a impulsului 4-vector-energetice, Lorentz-invariante.
Introducerea masei așa-numita relativiste. în funcție de mărimea vitezei unui corp în sistemul de referință, acesta a fost utilizat în studiile timpurii ale teoriei relativității. În prezent, termenii „masa relativistă“ și „masa de repaus“ este considerată depășită. [2]
Determinarea masei
Greutatea SRT m este determinată de dinamica ecuațiile relativiste [3]:
,
Deasupra o anumită masă este un invariant relativist, adică este aceeași în toate cadrele de referință. Dacă te duci în cadrul de referință, în cazul în care organismul este în repaus, - masa este determinată de energia de repaus.
Trebuie notat totuși că particulele cu zero, masa invariant (foton. Graviton ...) se deplasează în viteza luminii în vid (c ≈ 300,000 km / sec) și, prin urmare, nu au cadrul de referință în care la repaus.
Greutatea sistemelor compozite și instabile
masa invariantă a particulelor elementare este constantă și aceeași pentru toate particulele de acest tip și anti-particulele lor. Cu toate acestea, ponderea corpurilor masive formate din mai multe particule elementare (de exemplu, miez sau atom) poate depinde de starea sa internă.
Pentru sistemul supus dezintegrare (de exemplu, radioactive), valoarea energiei de repaus este determinată numai până la constanta Planck. împărțit la timpul vieții. . În descrierea unui astfel de sistem prin intermediul mecanicii cuantice este convenabil să ia în considerare complexul de greutate. partea imaginară egală cu Δm desemnat.
unitate de masă
schiță istorică
Conceptul de masă a fost introdus în fizică de Newton. înainte de a naturaliștii operat cu conceptul de greutate. În lucrarea sa „Principiile matematice ale filozofiei naturale“ Newton a definit mai întâi „cantitatea de materie“ în corpul fizic ca produsul densității sale de volum. El a mai subliniat că, în același sens ar fi de a utiliza termenul masă. În cele din urmă, Newton introduce masa în legile fizicii: prima, a doua lege a lui Newton (în valoare de mișcare), și apoi - în legea gravitației. Rezultă imediat că masa este proporțională cu greutatea [4].
De fapt, Newton folosește doar două concepte de masă: ca măsură de inerție și sursa gravitatiei. Interpretarea aceasta ca o măsură a „cantității de materie“ - nimic mai mult decât o ilustrare grafică, și a fost criticată în secolul XIX ca un non-fizic și lipsită de sens.
Pentru o lungă perioadă de timp una dintre principalele legi ale naturii a fost considerată legea conservării masei. Cu toate acestea, în secolul XX, a devenit clar că această lege este o versiune limitată a legii conservării energiei. și, în multe cazuri, nu este respectat.
notițe
literatură
Vezi ce „masa inerțială“ în alte dicționare:
GREUTATE - una dintre proprietățile fizice de bază ale materiei, determină inerțială și proprietățile gravitaționale. În mecanica clasică, masa este raportul dintre forțele care acționează asupra corpului la un numit accelerare (legea lui Newton a 2), în acest caz, masa ... ... Collegiate dicționar
MASS (caracteristică fizică) - MASSA, una din caracteristicile fizice de bază ale materialului, determinând gravitația și proprietățile inerte. În mecanica clasică, masa este raportul dintre forțele care acționează asupra corpului la un numit accelerare (legea lui Newton a 2), în acest caz ... ... Collegiate dicționar
greutate - s; Ei bine. [Lat. massa] 1. Cantitatea de substanță Suma constitutivă, formând un obiect particular; substanța în sine, problema care face obiectul. Ciclonul a adus masa de aer rece. M. apă în rezervor. M. mașină a fost câteva ... ... Collegiate dicționar
GREUTATE - - 1) în sens natural cantitatea de substanță conținută în organism; schimba mișcarea corpului lor de rezistență (inerție) se numește o masă inerțială; masa unitate fizică este masa inerțială de 1 cm3 de apă, adică 1 g (gram ... ... Philosophical Encyclopedia
GREUTATE - (simbol M), măsura cantitatea de materie în obiect. Oamenii de știință sunt două tipuri de greutăți: masa gravitațională este o măsură a atracției reciproce între corpurile (gravitaționale), exprimate în legea lui Newton a atracției universale; (GRAVITAȚIA cm.) ... Inert Știință și Tehnologie dicționar enciclopedic
GREUTATE - (1) una dintre proprietățile fizice de bază ale materiei, care este o măsură a inerției sale (cm.) Și gravitate Properties (cm.). (Cm.) În clasică este raportul dintre masa care acționează pe o forță de corp F pentru a accelera le-a achiziționat ca: m = F / A (a se vedea.) ... ... Cele mai multe Polytechnique Encyclopedia.
GREUTATE - (massa latină, litere forfetare, forfetare, nodul ..), Fiz. valoare, unul din DOS. Are o chestiune determinată de inerție și de gravitatea acesteia. comunicare wa. Termenul „M“ a fost introdus în mecanica Newton în determinarea momentului (cantitatea de mișcare VA) proportiile corpului puls P. ... ... Encyclopedia fizică
Masa (cantitatea fizică.) - Greutate cantitatea fizică, una dintre principalele caracteristici ale materiei, care determină proprietățile sale gravitaționale și inerțiale. Prin urmare, există inerte și M. M. gravitatiei (gravitante grele). Conceptul a fost introdus în M. I. mecanica ... ... Marea Enciclopedie Sovietica