Masa (fizyka)

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Masa – wielkość fizyczna określająca ilość materii i energii zgromadzonej w ciele fizycznym.

W układzie jednostek miar SI wyrażana jest w kilogramach. Symbol stosowany na oznaczenie masy to: m.

Powyższe określenie jest nieprecyzyjne, i w związku z tym nie może być w tej postaci przyjęte przez fizykę.

W fizyce masa pojawia się wielokrotnie jako pojęcie pierwotne i dlatego bywa używana z określnikiem. W nierelatywistyczne fizyce klasycznej masa występuje jako:

w prawie grawitacji – tak określana masa jest zwana masą grawitacyjną,
w II zasadzie dynamiki Newtona – masa bezwładna.

Żadna teoria nie wskazuje na to, że te dwa rodzaje masy są sobie równoważne. Jednak, choć są to wielkości fizyczne zdefiniowane zupełnie niezależnie, w żadnym eksperymencie nie udało się zaobserwować różnicy w wielkości tak wyznaczonych mas.

W fizyce relatywistycznej pojęcie masy zależy od teorii, różne podejścia do masy przedstawiają szczególna teoria względności i ogólna teoria względności.

Zgodnie z prawem zachowania masy – jeżeli układ nie wymienia materii z otoczeniem, to masa materii uczestniczącej w dowolnym procesie fizycznym lub chemicznym pozostaje stała. Jednak zgodnie z teorią względności Alberta Einsteina masa może być równoważnie postrzegana jako energia, i dlatego założenie pierwotne musi być rozszerzone na wszystkie rodzaje energii.

W teorii względności masa jest wielkością skalarną i traktowana jest niezmienniczo, gdyż Autor teorii posługiwał się konsekwentnie pojęciem masy spoczynkowej. Słuszny jest w niej związek pomiędzy energią, pędem i masą ciała:

${E^2 \over c^2} = m^2 c^2 + p^2$

Czasem spotyka się też pojęcie "masy relatywistycznej",

$m_{r}=\frac{m}{\sqrt{1-\frac {v^2}{c^2}}}$

Masa relatywistyczna rośnie wraz z prędkością poruszającego się obiektu (aż do nieskończoności przy zbliżaniu się prędkości do prędkości światła).

Wprowadzenie pojęcia "masy relatywistycznej" to zabieg czysto formalny, dostosowujący wzory fizyczne z mechaniki klasycznej do szczególnej teorii względności. Na przykład dzięki użyciu pojęcia masy relatywistycznej w miejsce spoczynkowej, równanie pędu newtonowskiego $p=m_{r} \cdot v$ staje się prawdziwe także dla prędkości relatywistycznych. Jednakże nie we wszystkich zależnościach, w których występuje masa, można masę spoczynkową zastąpić "masą relatywistyczną". Dlatego "zysk" w postaci niewielkiego uproszczenia zapisu obliczeń nie równoważy mętliku pojęciowego, na jaki naraża się adept fizyki w razie pomylenia pojęć i niewczesnego użycia "masy relatywistycznej" w miejsce masy ciała.