Маса

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Маса — це властивість фізичного тіла яка характеризує, приблизно кажучи, кількість речовини в ньому.

Маса зазвичай позначається латинською літерою m. Одиницею вимірювання маси в системі CI є кілограм, скорочено, кг. В системі СГС маса вимірюється в грамах. В атомній фізиці заведено прирівнювати масу до атомної одиниці маси, в фізиці високих енергій масу вимірюють у мегаелектронвольтах, гігаелектронвольтах і т.д.

[ред.] Види маси

Строго кажучи, існує дві різні величини, які мають спільну назву «маса»:

  • Інертна маса характеризує здатність тіла чинити опір зміні стану його руху під дією сили. За умови, що сила однакова, об'єкт з меншою масою легше змінює стан руху ніж об'єкт з більшою масою. Інертна маса фігурує у другому законі Ньютона.
  • Гравітаційна маса характеризує інтенсивність взаємодії тіла з гравітаційним полем. Вона фігурує у Ньютонівському законі всесвітнього тяжіння.
    • Пасивна гравітаційна маса характеризує силу, з якою гравітаційне поле діє на тіло. В однакових гравітаційних полях на тіло з більшою масою діє більша сила, ніж на тіло з меншою масою.
    • Активна гравітаційна маса визначає величину гравітаційного поля, яке створюється тілом. Тіло з більшою масою створює сильніше гравітаційне поле, ніж тіло з меншою масою.

Хоча інертна маса, пасивна гравітаційна маса і активна гравітаційна маса є концептуально різними поняттями, всі відомі на сьогоднішній день експерименти свідчать, що всі три маси пропорційні між собою. Це дозволяє побудувати систему одиниць так, щоб одиниця вимірювання усіх трьох мас була б одна й та ж і всі вони були рівні між собою. Практично всі системи одиниць збудовані за цим принципом.

У загальній теорії відносності інертна та гравітаційна маси вважаються повністю еквівалентними. Еквівалентність інертної та пасивної гравітаційної мас носить назву «слабкий принцип еквівалентності». Еквівалентність інертної та активної гравітаційної мас називається «сильним принципом еквівалентності»

[ред.] Зв'язок із енергією

Маса фізичного тіла залежить від його швидкості. Маса тіла з нульовою швидкістю називається масою спокою.

m = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \beta^2}},

де m0 - маса спокою, β = v / c, v - швидкість тіла, с - швидкість світла.

Жодне тіло не може збільшити свою швидкість таким чином, щоб вона перевищувала швидкість світла. При наближенні до швидкості світла маса тіла, а отже, його інерційність стають нескінченно великими.

Загалом маса тіла і його енергія зв'язані знаменитою енштейнівською формулою

E = mc2

[ред.] Див. також