Koja svojstva ima tjelesna masa? Masa (fizička veličina). Centar mase mehaničkog sistema i zakon njegovog kretanja

Masa (fizička količina) Težina, fizička količina, jedna od glavnih karakteristika materije, koja određuje njena inercijska i gravitaciona svojstva. Shodno tome, pravi se razlika između inertnog materijala i gravitacionog materijala (težak, gravitirajući).

Koncept magnetizma uveden je u mehaničku mehaniku. Newton. U Njutnovoj klasičnoj mehanici, M. je uključen u definiciju impulsa ( zamah) tijelo: impuls p je proporcionalan brzini kretanja tijela v,

p = mv.

Koeficijent proporcionalnosti - konstantna vrijednost m za dato tijelo - je M tijela. Ekvivalentna definicija magnetizma dobija se iz jednadžbe kretanja klasične mehanike

f = ma.

Ovdje je M koeficijent proporcionalnosti između sile koja djeluje na tijelo i ubrzanja tijela a uzrokovanog njom. Masa definirana relacijama (1) i (2) naziva se inercijska masa, ili inercijska masa; karakterizira dinamička svojstva tijela, mjera je inercije tijela: kada konstantna silaŠto je veće M tijela, ono dobiva manje ubrzanja, odnosno sporije se mijenja stanje njegovog kretanja (veća je njegova inercija).

Djelovanje na različita tijela istom silom i mjerenjem njihovih ubrzanja, možemo odrediti M odnos ovih tijela: m 1 : m 2 : m 3 ... = a 1 : a 2 : a 3 ...; ako se jedno od M. uzme kao jedinica mjere, može se naći M. preostalih tijela.

U Newtonovoj teoriji gravitacije, magnetizam se pojavljuje u drugačijem obliku – kao izvor gravitacionog polja. Svako tijelo stvara gravitacijsko polje proporcionalno magnetizmu tijela (i na njega utječe gravitacijsko polje koje stvaraju druga tijela, čija je snaga također proporcionalna magnetizmu tijela). Ovo polje izaziva privlačnost bilo kojeg drugog tijela prema dato telo sa 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 težina P tijela mase m u gravitacionom polju Zemlje:

P = m g.

Ovdje je g = G M / r 2 - ubrzanje slobodan pad u gravitacionom polju Zemlje, a r » R – poluprečnik Zemlje. Masa određena relacijama (3) i (4) naziva se gravitaciona masa tijela.

U principu, niotkuda ne proizlazi da magnetizam, koji stvara gravitaciono polje, određuje i inerciju istog tijela. Međutim, iskustvo je pokazalo da su inercijski magnetizam i gravitacijski magnetizam proporcionalni jedan drugom (i kada uobičajeni izbor mjerne jedinice su brojčano jednake). Ovaj osnovni zakon prirode naziva se princip ekvivalencije. Njegovo otkriće je povezano s imenom G. Galileja, koji je ustanovio da sva tijela na Zemlji padaju istim ubrzanjem. A. Einstein postavio ovaj princip (koji je prvi put formulisao) kao osnovu opšta teorija relativnost (vidi Gravitacija). Princip ekvivalencije je eksperimentalno uspostavljen sa vrlo visokom preciznošću. Po prvi put (1890–1906) preciznu verifikaciju jednakosti inercijalnog i gravitacionog magnetizma izvršio je L. Eotvos, koji je utvrdio da se M. podudara s greškom od ~ 10-8. 1959–64. američki fizičari R. Dicke, R. Krotkov i P. Roll smanjili su grešku na 10-11, a 1971. sovjetski fizičari V. B. Braginsky i V. I. Panov - na 10-12.

Princip ekvivalencije nam omogućava da najprirodnije odredimo tjelesnu masu vaganje.

U početku je M. (na primjer, Newton) smatrao mjerom količine supstance. Ova definicija ima jasno značenje samo za poređenje homogenih tijela izgrađenih od istog materijala. Naglašava aditivnost M. - M. tijela jednaka je zbiru M. njegovih dijelova. Volumen homogenog tijela je proporcionalan njegovoj zapremini, tako da možemo uvesti pojam gustina- M jedinica zapremine tela.

U klasičnoj fizici se vjerovalo da se magnetizam tijela ne mijenja ni u jednom procesu. To je odgovaralo zakonu održanja materije (materija), koji je otkrio M.V. Lomonosov i A.L. Lavoisier. Konkretno, ovaj zakon navodi da u bilo kojem hemijska reakcija zbir M početnih komponenti jednak je zbiru M konačnih komponenti.

Koncept M. je dobio više duboko značenje u mehanici specijalno. A. Einsteinova teorija relativnosti (vidi Teorija relativnosti), koji razmatra kretanje tijela (ili čestica) vrlo velikim brzinama – uporedivim sa brzinom svjetlosti od » 3×1010 cm/sec. U novoj mehanici - ona se zove relativistička mehanika - odnos između zamaha i brzine čestice je dat 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 se magnetizam čestice (tijela) povećava s povećanjem njene brzine. Takav relativistički porast magnetizma čestice kako se povećava njena brzina mora se uzeti u obzir pri projektovanju akceleratori naelektrisanih čestica visoke energije. Kretanje mirovanja m 0 (kretanje u referentnom okviru povezanom sa česticom) je najvažnija unutrašnja karakteristika čestice. Sve elementarne čestice imaju striktno definirane vrijednosti m 0 svojstvene datom tipu čestice.

Treba napomenuti da u relativističkoj mehanici definicija magnetizma iz jednadžbe kretanja (2) nije ekvivalentna definiciji magnetizma kao koeficijenta proporcionalnosti između količine gibanja i brzine čestice, budući da ubrzanje prestaje biti paralelno na silu koja ga je izazvala i pokazalo se da magnetizam zavisi od smjera brzine čestice.

Prema teoriji relativnosti, magnetizam čestice m povezan je sa njenom energijom E relacijom:

Energija mirovanja određuje unutrašnju energiju čestice - takozvana energija mirovanja E 0 = m 0 c 2 . Dakle, energija je uvijek povezana sa M. (i obrnuto). Dakle, ne postoje odvojeni (kao u klasičnoj fizici) zakon održanja magnetizma i zakon održanja energije, oni su spojeni u jedan zakon održanja ukupne (to jest, uključujući energiju mirovanja čestica) energije. Približna podjela na zakon održanja energije i zakon održanja energije moguća je samo u klasičnoj fizici, kada su brzine čestica male (v<< с ) и не происходят процессы превращения частиц.

U relativističkoj mehanici, magnetizam nije aditivna karakteristika tijela. Kada se dvije čestice spoje u jedno stabilno stanje, oslobađa se višak energije (jednak energije vezivanja) DE, što odgovara M. Dm = DE/s 2 . Prema tome, M kompozitne čestice manji je od zbira M njenih sastavnih čestica za iznos DE/c 2 (takozvani defekt mase). Ovaj efekat je posebno izražen u nuklearne reakcije. Na primjer, M. deuterona (d) je manji od zbira M. protona (p) i neutrona (n); defekt M. Dm je povezan sa energijom E g gama kvanta (g) stvorene tokom formiranja deuterona: p + n ® d + g, E g = Dm c 2 . Defekt u metalu koji se javlja tokom formiranja složene čestice odražava organsku vezu između metala i energije.

Jedinica M u GHS sistemu jedinica je gram, i u Međunarodni sistem jedinica SI ‒ kilograma. M. atoma i molekula obično se mjeri u jedinice atomske mase. Uobičajeno je da se M elementarnih čestica izražava ili u M elektronskim jedinicama m e ili u energetskim jedinicama, ukazujući na 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 magnetizam elementarne čestice određen poljima koja su joj povezana (elektromagnetna, nuklearna i druga). Međutim, kvantitativna teorija matematike još nije stvorena. Također ne postoji teorija koja objašnjava zašto molekuli elementarnih čestica formiraju diskretni spektar vrijednosti, a još manje onaj koji omogućava određivanje ovog spektra.

U astrofizici, magnetizam tijela koje stvara gravitacijsko polje određen je tzv gravitacioni radijus tijelo R gr = 2GM/s 2 . Zbog gravitacionog privlačenja, nikakvo zračenje, uključujući svjetlost, ne može izaći izvan površine tijela poluprečnika R £ R gr. Zvijezde ove veličine će biti nevidljive; zato su se zvali " crne rupe" Takva nebeska tijela moraju igrati važnu ulogu u Univerzumu.

Lit.: Jammer M., Koncept mase u klasičnoj i modernoj fizici, prevod s engleskog, M., 1967; Khaikin S.E., fizičke osnove mehanike, M., 1963; Osnovni udžbenik fizike, priredio G. S. Landsberg, 7. izdanje, tom 1, M., 1971.

Ya. A. Smorodinsky.


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

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

    - (lat. massa, lit. gruda, gruda, komad), fizički. veličina, jedna od glavnih karakter prema materiji, određujući njena inercijska i gravitaciona svojstva. St. Va. Koncept "M." je u mehaniku uveo I. Newton u određivanju impulsa (brzine kretanja) tijela, impuls p je proporcionalan... ... Fizička enciklopedija

    - (lat. massa). 1) količinu materije u predmetu, bez obzira na oblik; telo, materija. 2) u hostelu: značajna količina nečega. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910. MASA 1) u fizici, količina ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

    - – 1) u prirodnonaučnom smislu količina materije koja se nalazi u telu; otpor tijela na promjenu njegovog kretanja (inercija) naziva se inercijalna masa; Fizička jedinica mase je inertna masa 1 cm3 vode, što je 1 g (gram ... ... Philosophical Encyclopedia

    TEŽINA- (uobičajeno), količina supstance sadržana u datom tijelu; tačna definicija slijedi iz osnovnih zakona mehanike. Prema drugom Newtonovom zakonu, „promjena kretanja je proporcionalna sili koja djeluje i ima ... ... Velika medicinska enciklopedija

    Phys. vrijednost koja karakterizira dinamiku Sv. Va Tepa. I. m. je uključen u drugi Newtonov zakon (i stoga je mjera inercije tijela). Jednako gravitaciji masa (vidi MASA). Fizički enciklopedijski rječnik. M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A... Fizička enciklopedija

    - (teška masa), fizički. veličina koja karakteriše stanje tela kao izvora gravitacije; jednaka inercijskoj masi. (vidi TEŽINA). Fizički enciklopedijski rječnik. M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A. M. Prokhorov. 1983 ... Fizička enciklopedija

    Phys. vrijednost jednaka omjeru mase i količine u va. Jedinica M. m (u SI) kg/mol. M = m/n, gdje je M M. m. u kg/mol, m masa u VA u kg, n količina u VA u molovima. Brojčana vrijednost M. m., ekspresno. u kg/mol, jednako. molekulska težina podijeljena sa... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik - veličina, karakteristike fizike. predmeti ili fenomeni materijalnog svijeta, zajednički mnogim objektima ili pojavama u kvalitetima. u odnosu, ali individualno po količini. poštovanje za svakog od njih. Na primjer, masa, dužina, površina, zapremina, električna sila. trenutni F... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

  • 13. Zakon održanja ugaonog momenta materijalne tačke i sistema materijalnih tačaka.
  • 14. Moment inercije u odnosu na fiksnu os rotacije. Steinerova teorema. Kinetička energija rotirajućeg tijela. Moment inercije tanke šipke. Rad i snaga pri rotaciji krutog tijela.
  • 15. Galilejeve transformacije. Mehanički princip relativnosti. Specijalna i opšta teorija relativnosti. Princip ekvivalencije.
  • 16. Postulati specijalne teorije relativnosti. Lorentzove transformacije.
  • 28. Talasna površina. Wave front. Sferni talas. Fading waves. Ravan talas. Fazna brzina i disperzija talasa.
  • 29. Energija talasa. Gustoća energije. Prosječan protok. Gustina protoka. Vector Umov.
  • 30. Princip superpozicije talasa. Interferencija talasa. Koherencija. Jednačina stojećeg talasa i njena analiza.
  • 32. Eksperimentalno potvrđivanje talasno-čestičnog dualiteta materije. De Broljeva formula. Eksperimentalna potvrda de Broglieove hipoteze.
  • 33. Talasna funkcija i njeno fizičko značenje. Vrijeme i stacionarne Schrödingerove jednadžbe. Stacionarna stanja. Svojstvene funkcije i svojstvene vrijednosti.
  • 34. Odnos neizvjesnosti. Ograničenja mehaničkog determinizma.
  • 35. Slobodna čestica. Čestica u jednodimenzionalnoj potencijalnoj bušotini. Kvantizacija energije i impulsa čestica. Borov princip korespondencije.
  • 36. Kvantni harmonijski oscilator. Utjecaj parametara potencijalnih bunara na kvantizaciju energije. Efekat tunela.
  • 37. Metoda statističkog istraživanja. Izvođenje jednadžbe molekularne kinetičke teorije plinova za pritisak. Prosječna kinetička energija molekula.
  • 39. Maksvelov zakon za raspodelu čestica idealnog gasa prema brzini i energiji toplotnog kretanja. Fizičko značenje funkcije distribucije. Karakteristične brzine.
  • 46. ​​Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese i adijabatske procese u idealnom plinu. Zavisnost toplotnog kapaciteta idealnog gasa o vrsti procesa.
  • 47. Reverzibilni i ireverzibilni procesi. Kružni proces. Carnotov ciklus i njegova efikasnost Za idealan gas. Termalne mašine.
  • 48. Drugi zakon termodinamike. Entropija. Entropija idealnog gasa.
  • 49. Statistička interpretacija drugog zakona termodinamike.
  • 50. Pravi gasovi. Odstupanja zakona realnih gasova od zakona idealnih gasova. Sile i potencijalna energija međumolekulske interakcije. Van der Waalsova jednadžba.
  • 51. Izoterme realnog gasa. Andrews iskustvo. Kritični parametri.
  • 52. Unutrašnja energija realnog gasa. Joule-Thomsonov efekat.
  • 53. Fazni prijelazi prvog i drugog reda.
  • 54. Klasične ideje o toplinskom kapacitetu čvrstih tijela. Ajnštajnova teorija. Debyeova teorija.
  • 55. Koncept fonona. Statistika fononskog gasa. Gustina stanja.
  • 57. Fermi-Dirac i Bose-Einstein statistika. Fermioni i bozoni. Kvantni brojevi. Spin elektrona. Princip nerazlučivosti identičnih čestica. Paulijev princip.
  • Osnovna pitanja nastavnog plana i programa fizike (1 semestar)

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

    Za opisivanje kretanja tijela, ovisno o uvjetima konkretnih zadataka, koriste se različiti fizički modeli. Nijedan fizički problem ne može se riješiti apsolutno tačno. Uvijek dobijete približnu vrijednost.

    2. Mehanički pokret. Vrste mehaničkog kretanja. Materijalna tačka. Referentni sistem. Prosječna brzina. Trenutna brzina. Prosečno ubrzanje. Trenutačno ubrzanje. Brzina i ubrzanje materijalne tačke kao derivati ​​radijus vektora u odnosu na vrijeme.

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

    Vrste mehaničkih pokreta: translatorno i rotaciono.

    Materijalna tačka - tijelo čije se dimenzije pod datim uslovima mogu zanemariti.

    Referentni sistem - skup koordinatnih sistema i satova.

    Prosječna brzina -

    Trenutačna brzina -

    Prosječno i trenutno ubrzanje -

    3. Zakrivljenost i polumjer zakrivljenosti putanje. Normalno i tangencijalno ubrzanje. Ugaona brzina i kutno ubrzanje kao vektor. Odnos ugaone brzine i ugaonog ubrzanja sa linearnim brzinama i ubrzanjima tačaka rotirajućeg tela.

    zakrivljenost – stepen zakrivljenosti ravne krivine. Recipročna zakrivljenost - radijus zakrivljenosti.

    Normalno ubrzanje:

    Tangencijalno ubrzanje:

    Ugaona brzina:

    Kutno ubrzanje:

    Veza:

    4. Koncept mase i sile. Newtonovi zakoni. Inercijski referentni sistemi. Sile kada se materijalna tačka kreće duž zakrivljene putanje.

    Težina - fizička veličina koja je jedna od glavnih karakteristika materije, koja određuje njena inercijska i gravitaciona svojstva.

    sila - vektorska fizička veličina koja je mjera intenziteta uticaja drugih tijela, kao i polja, na dato tijelo.


    Njutnovi zakoni:

    1. Postoje takvi referentni sistemi u odnosu na koje tijela koja se translatorno kreću zadržavaju konstantnu brzinu ako na njih ne djeluju druga tijela ili se djelovanje ovih tijela kompenzira. Takav CO – inercijalni.

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

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

    5. Centar mase mehaničkog sistema i zakon njegovog kretanja.

    Centar mase - imaginarnu tačku C, čiji položaj karakteriše raspodelu mase ovog sistema.

    6. Impuls. Izolovani sistem. Spoljne i unutrašnje sile. Zakon održanja impulsa i njegova povezanost sa homogenošću prostora.

    Impuls – količina kretanja, koja je jednaka

    izolovani sistem - mehanički sistem tijela na koji ne djeluju vanjske sile.

    Ovlasti interakcije između materijalnih tačaka mehaničkog sistema nazivaju se interni.

    snaga, kojima spoljašnja tela deluju na materijalne tačke sistema nazivaju se vanjski.

    Zamah se ne mijenja tokom vremena:

    7. Kretanje tijela promjenljive mase. Mlazni pogon. jednadžba Meščerskog. Ciolkovsky equation.

    Kretanje nekih tijela je praćeno promjenom njihove mase, na primjer, masa rakete se smanjuje zbog odljeva plinova koji nastaju tijekom sagorijevanja goriva.

    Reaktivna sila - sila koja nastaje kao rezultat djelovanja spojene (ili odvojene) mase na dato tijelo.

    jednadžba Meščerskog:

    Ciolkovsky jednadžba: ,Gdje i - brzina strujanja gasa u odnosu na raketu.

    8. Energija. Vrste energije. Rad sile i njen izraz kroz krivolinijski integral. Kinetička energija mehaničkog sistema i njen odnos sa radom spoljašnjih i unutrašnjih sila primenjenih na sistem. Snaga. Jedinice rada i snage.

    Energija- univerzalna mjera raznih oblika kretanja i interakcije. Različiti oblici energije povezani su sa različitim oblicima kretanja materije: mehaničke, termalne, elektromagnetne, nuklearne itd.

    Rad sile:


    Snaga:

    Jedinica rada- joule (J): 1 J je rad koji izvrši sila od 1 N duž puta od 1 m (1 J = 1 N m).

    Jedinica snage -watt (W): 1 W je snaga pri kojoj se 1 J rada izvrši u 1 s (1 W = 1 J/s).

    9. Konzervativne i nekonzervativne snage. Potencijalna energija u uniformnom i centralnom gravitacionom polju. Potencijalna energija elastično deformisane opruge.

    Konzervativne snage - sve sile koje deluju na česticu iz centralnog polja: elastične, gravitacione i druge. Sve sile koje nisu konzervativne jesu nekonzervativan: sile trenja.

    10. Zakon održanja energije i njegova povezanost sa uniformnošću vremena. Zakon održanja mehaničke energije. Rasipanje energije. Disipativne sile.

    Zakon održanja mehaničke energije: V sistem tela između kojih samo konzervativan sila, ukupna mehanička energija je očuvana, tj. ne mijenja se s vremenom.

    Zakon održanja mehaničke energije je povezan sa homogenost vremena. Homogenost vremena se manifestuje u činjenici da su fizički zakoni invarijantni u odnosu na izbor vremenske referentne tačke.

    Rasipanje energije - mehanička energija se postepeno smanjuje pretvaranjem u druge (nemehaničke) oblike energije.

    Disipativne sile- sile, kada djeluju na mehanički sistem, njegova ukupna mehanička energija se smanjuje.

    Koncept koji nam je poznat od ranog djetinjstva je masovnost. Pa ipak, u predmetu fizike postoje neke poteškoće povezane s njegovim proučavanjem. Stoga je potrebno jasno definirati kako se može prepoznati? A zašto nije jednako težini?

    Određivanje mase

    Prirodno-naučno značenje ove vrijednosti je da ona određuje količinu tvari sadržane u tijelu. Da bi se to označilo, uobičajeno je koristiti latinično slovo m. Jedinica mjere u standardnom sistemu je kilogram. U zadacima i svakodnevnom životu često se koriste nesistemski: gram i tona.

    U školskom kursu fizike, odgovor na pitanje: "Šta je masa?" dato prilikom proučavanja fenomena inercije. Tada se definiše kao sposobnost tijela da se odupre promjenama u brzini svog kretanja. Stoga se masa naziva i inertnom.

    Šta je težina?

    Prvo, ovo je sila, odnosno vektor. Masa je skalarna težina koja je uvijek pričvršćena za oslonac ili ovjes i usmjerena je u istom smjeru kao i sila gravitacije, odnosno okomito prema dolje.

    Formula za izračunavanje težine ovisi o tome da li se oslonac (ovjes) kreće. Kada je sistem u mirovanju, koristi se sljedeći izraz:

    P = m * g, gdje je P (u engleskim izvorima koristi se slovo W) težina tijela, g je ubrzanje slobodnog pada. Za zemlju, g se obično uzima jednakim 9,8 m/s 2.

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

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

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

    Odnosno, ako su ova dva ubrzanja jednaka, stanje bestežinskog stanja se opaža kada je težina tijela nula.

    Kada tijelo počne da se kreće prema gore, govorimo o debljanju. 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 sa gustinom?

    Rješenje. 800 kg/m3. Da biste koristili već poznatu formulu, morate znati zapreminu mrlje. Lako je izračunati ako točku uzmete kao cilindar. Tada će formula volumena biti:

    V = π * r 2 * h.

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

    Odgovor: masa nafte je otprilike 535036 tona.

    Zadatak br. 5. Stanje: Dužina najdužeg telefonskog kabla je 15151 km. Kolika je masa bakra koja je ušla u njegovu proizvodnju ako je poprečni presjek žica 7,3 cm 2?

    Rješenje. Gustina bakra je 8900 kg/m3. Volumen se nalazi pomoću formule koja sadrži proizvod površine baze i visine (ovdje dužine kabela) cilindra. Ali prvo morate pretvoriti ovu površinu u kvadratne metre. Odnosno, podijelite ovaj broj sa 10 000. Nakon izračuna, ispada da je volumen cijelog kabela približno jednak 11 000 m 3.

    Sada morate pomnožiti vrijednosti gustine i zapremine da biste saznali kojoj je masa jednaka. Rezultat je broj 97900000 kg.

    Odgovor: masa bakra je 97900 tona.

    Još jedan problem vezan za masu

    Zadatak br. 6. Stanje: Najveća svijeća, težine 89867 kg, imala je prečnik 2,59 m. Kolika je bila njena visina?

    Rješenje. Gustina voska je 700 kg/m3. Visinu će trebati pronaći iz To jest, V treba podijeliti s umnoškom π i kvadratom polumjera.

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

    Odgovor: visina svijeće je 24,38 m.

    Definicija

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

    Težina– aditivna količina, što znači: masa svakog skupa materijalnih tačaka (m) jednaka je zbiru masa svih pojedinačnih delova sistema (m i):

    U klasičnoj mehanici smatraju:

    • tjelesna težina ne zavisi od kretanja tijela, utjecaja drugih tijela ili lokacije tijela;
    • zakon održanja mase je zadovoljen: masa zatvorenog mehaničkog sistema tela je konstantna tokom vremena.

    Inertna masa

    Svojstvo inercije materijalne tačke je da ako vanjska sila djeluje na tačku, tada ona doživljava ubrzanje konačne veličine. Ako nema vanjskih utjecaja, tada u inercijskom referentnom okviru tijelo miruje ili se kreće ravnomjerno i pravolinijski. Masa je dio drugog Newtonovog zakona:

    gdje masa određuje inercijska svojstva materijalne tačke (inercijska masa).

    Gravitaciona masa

    Masa materijalne tačke je uključena u zakon univerzalne gravitacije i ona određuje gravitaciona svojstva date tačke, a istovremeno se naziva gravitaciona (teška) masa.

    Empirijski je utvrđeno da je za sva tijela omjer inercijskih i gravitacijskih masa isti. Prema tome, ako pravilno odaberemo vrijednost konstantne gravitacije, možemo dobiti da su za bilo koje tijelo inercijska i gravitacijska masa iste i da su povezane sa silom gravitacije (F t) odabranog tijela:

    gdje je g ubrzanje slobodnog pada. Ako se opažanja vrše u istoj tački, onda su ubrzanja gravitacije ista.

    Formula za izračunavanje mase kroz gustinu tijela

    Tjelesna težina se može izračunati na sljedeći način:

    gdje je gustina tjelesne supstance, gdje se integracija vrši po zapremini 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 impuls tijela, c je brzina svjetlosti.

    Relativistička masa čestice određena je formulom:

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

    Osnovna jedinica mase u SI sistemu je: [m]=kg.

    U GHS: [m]=gr.

    Primjeri rješavanja problema

    Primjer

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

    Rješenje. U apsolutno neelastičnom sudaru čestica koje su prije udara imale iste mase i brzine, formira se jedna stacionarna čestica (slika 1) čija je energija mirovanja jednaka:

    U našem slučaju zakon održanja mehaničke energije je zadovoljen. Čestice imaju samo kinetičku energiju. Prema uslovima zadatka, brzina čestica je bliska brzini svjetlosti, dakle? Radimo sa konceptima relativističke mehanike:

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

    Zapisujemo zakon održanja energije u obliku:

    Iz izraza (1.3) slijedi da je masa čestice koja nastaje spajanjem jednaka:

    Primjer

    Vježbajte. Kolika je masa 2m 3 bakra?

    Štoviše, ako je tvar (bakar) poznata, onda možete koristiti referentnu knjigu da pronađete njenu gustoću. Gustina bakra će se smatrati jednakom Cu = 8900 kg/m 3. Za proračune su poznate sve količine. Hajde da uradimo proračune.