Дайте визначення маси тіла. Що таке "маса"

Маса тіла

основна механічна величина, що визначає величину прискорення, що повідомляється тілу цією силою. М. тіл прямо пропорційні силам, які повідомляють їм рівні прискорення і обернено пропорційні прискоренням, що повідомляються їм рівними силами. Тому зв'язок між М.М. (т),силою f,та прискоренням a,можна виразити формулою

т. е. М. чисельно дорівнює відношенню між рушійною силою і виробленим нею прискоренням. Величина цього відношення залежить виключно від тіла, що рухається, тому величина М. цілком характеризує тіло з механічного боку. Погляд на реальне значення М. змінювалося з плином розвитку науки; в даний час, в системі абсолютних механічних одиниць, М. приймається за кількість речовини, за основну величину, за якою вже визначається сила. З математичної точки зору байдуже, чи прийняти М. за абстрактний множник, на який треба помножити прискорювальну силу, щоб отримати силу рушійну, або за кількість речовини: обидва припущення призводять до однакових результатів; з фізичної ж точки зору, безсумнівно, краще останнє визначення. По-перше, М., як кількість речовини в тілі, має реальне значення, бо від кількості речовини в тілі залежать не тільки механічні, а й багато фізичних та хімічних властивостей тіл. По-друге, основні величини в механіці та фізиці повинні бути доступні безпосередньому, можливо, точному виміру; силу ми можемо вимірювати тільки пружинними силомерами - приладами не лише недостатньо точними, а й недостатньо надійними, внаслідок змін пружності пружин з плином часу. Важельні ваги не визначають самі собою абсолютної величини ваги, як сили, а лише відношення або рівність ваги (див. Вага і зважування) двох тіл. Навпаки, важільні ваги дають можливість вимірювати або порівнювати М. тіл, тому що внаслідок рівності прискорення падіння всіх тіл на одній і тій же точці землі, рівним ваги двох тіл відповідають рівні М. Врівноважуючи дане тіло необхідним числом прийнятих одиниць М., знайдемо абсолютну величину М. його. За одиницю М. прийнято нині у наукових трактатах грам (див.). Грам майже дорівнює М. одного кубічного сантиметра води при температурі найбільшої щільності її (при 4°С М. 1 куб. см води = 1,000013 г). За одиницею М. визначається і одиниця сили – динама, або, скорочено, – діна (див. Одиниці заходів). Сила f,повідомляє тграм аодиниць прискорення, що дорівнює (1 діні)× m× а = тадинам. Також визначається і вага тіла р,у дінах, по M. m,та прискорення вільного падіння g; p = mgдін. Однак, ми не маємо достатньо даних для безпосереднього порівняння кількостей різних речовин, наприклад дерева та міді, для перевірки, чи дійсно рівні М. цих речовин містять рівні їх кількості. Поки ми маємо справу з тілами з однієї й тієї ж речовини, ми можемо вимірювати кількість речовини в них за їх обсягами, за рівних. температурах, за вагою тіл, за силами, що повідомляють їм рівні прискорення, оскільки ці сили, за рівномірного розподілу по тілу, повинні бути пропорційні числу рівних частинок. Ця пропорційність кількості однієї й тієї ж речовини його ваги має місце і для тіл різних температур, оскільки нагрівання не змінює ваги тіла. Якщо ж ми маємо справу з тілами з різних речовин (одне з міді, інше з дерева і т. д.), то не можемо стверджувати ні пропорційності кількостей речовини обсягам цих тіл, ні пропорційності їх силам, які повідомляють їм рівні прискорення, оскільки різні речовини могли б мати різну здатність до сприйняття руху подібно до того, як вони мають різну здатність до намагнічування, до поглинання теплоти, до нейтралізації кислот тощо. Тому правильніше було б сказати, що рівні М. різних речовин містять еквівалентні кількості їх по відношенню до механічної дії – але байдуже щодо інших фізичних та хімічних властивостей цих речовин. Лише під однією умовою можна порівнювати кількості різнорідних речовин за їхньою вагою - це за умови поширення на них поняття відносної щільності тіл, що складаються з однієї й тієї ж речовини, але різних температур. Для цього необхідно припустити, що всі різнорідні речовини складаються з абсолютно однакових частинок, або початкових елементів, а всі різні фізичні та хімічні властивості цих речовин є наслідком різного угруповання і зближення цих елементів. Стверджувати чи заперечувати це ми маємо нині достатньо даних, хоча багато явищ говорять навіть у користь такий гіпотези. Хімічні явища по суті не суперечать цій гіпотезі: багато тіл, що складаються з різних простих тіл, представляють подібні фізичні і кристалічні властивості, і навпаки, тіла з однаковим складом з простих речовин представляють різні фізичні і частково навіть хімічні властивості, такі, напр., ізомерні тіла, що мають один і той же процентний склад з одних і тих же простих тіл, і алотропічні тіла, що представляють різновиди одного і того ж простого тіла (які, наприклад, вугілля, алмаз і графіт, що представляють різні стани вуглецю). Сила тяжкості, найбільш загальна з усіх сил природи, говорить на користь гіпотези єдності речовини, оскільки діє всі тіла однаково. Що всі тіла з однієї й тієї ж речовини повинні падати однаково скоро і вага їх повинна бути пропорційна кількості речовини, це зрозуміло; але звідси ніяк не слід, щоб і тіла з різних речовин падали також з однаковою швидкістю, оскільки тяжкість могла б діяти інакше, наприклад, на водяні частинки, ніж на цинкові, подібно до того, як магнітна сила діє по-різному на різні тіла. Спостереження показують, проте, що це тіла без винятку, у порожньому просторі одному й тому самому місці поверхні Землі, падають однаково швидко, отже, тяжкість діє на всі тіла так, ніби вони складалися з однієї й тієї ж речовини і розрізнялися лише числом частинок та розподілом їх у даному обсязі. У хімічних явищах з'єднання та розкладання тіл суми ваг їх залишаються незмінними; видозмінюється будова їх і взагалі властивості, що не належать до самої сутності речовини. Незалежність сили тяжіння від будови та складу тіл показує, що ця сила глибше проникає в сутність речовини, ніж усі інші сили природи. Тому вимірювання кількості речовини вагою тіл має повну фізичну основу.

П. Фан дер Фліт.

Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза та І.А. Єфрона. - С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890-1907 .

Дивитись що таке "Маса тіла" в інших словниках:

маса тіла- kūno masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tam tikro kūno masė. atitikmenys: англ. body mass vok. Körpermasse, f rus. маса тіла f pranc. masse du corps, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

маса тіла- kūno masė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. body mass vok. Körpermasse, f rus. маса тіла f pranc. masse du corps, f … Fizikos terminų žodynas

маса тіла- kūno masė statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Žmogaus svoris. Kūno masė yra labai svarbus žmogaus fizinės brandos, sveikatos ir darbingumo rodiklis, vienas pagrindinių fizinio issivystymo požymių. Kūno masė priklauso nuo amžiaus … Sporto terminų žodynas

Маса тіла- Один з основних показників рівня фізичного розвитку людини, що залежить від віку, статі, морфологічних та функціональних гено- та фенотипічних особливостей. Незважаючи на існування багатьох систем оцінки «нормальної» М. т., поняття… …

- (вага) в антропології одна з основних антропометричних ознак, що визначають фізичний розвиток … Великий Енциклопедичний словник

У поєднанні з іншими антропометричними ознаками [довжиною тіла (зростанням) та окружністю грудей] важливий показник фізичного розвитку та стану здоров'я. Залежить від статі, росту, пов'язана з характером харчування, спадковістю, … Велика Радянська Енциклопедія

- (Вага), в антропології одна з основних антропометричних ознак, що визначають фізичний розвиток. * * * МАСА ТІЛА ЛЮДИНИ МАСА ТІЛА ЛЮДИНИ (вага), в антропології одна з основних антропометричних ознак, що визначають фізичне… Енциклопедичний словник

- (Вага), в антропології один з осн. антропометрії, ознак, що визначають фіз. розвиток … Природознавство. Енциклопедичний словник

Надмірна маса тіла- Нагромадження маси тіла (переважно за рахунок жирової тканини) понад нормальну для даної людини, але до розвитку ожиріння. У лікарському контролі під І. м. т. розуміють перевищення норми на 1-9%. Проблема полягає, однак, у встановленні. Адаптивна фізична культура. Короткий енциклопедичний словник

ідеальна маса тіла- ideali kūno masė statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Konkrečių sporto šakų, rungčių, tikras funkcijas komandoje atliekančių žaidėjų kūno masės modelis. atitikmenys: англ. ideal body mass vok. ideale Körpermasse, f rus.… … Sporto terminų žodynas

Книги

Школа здоров'я. Надмірна маса тіла та ожиріння (+ CD-ROM), Р. А. Єганян, А. М. Калініна. Видання включає керівництво для лікарів, які проводять школу здоров'я для осіб з надмірною масою тіла та ожирінням, з додатком на CD-ROM і матеріали для пацієнтів. У посібнику для…

МАСА

(Лат. massa). 1) кількість речовини у предметі, незалежно від форми; тіло, матерія. 2) у гуртожитку: значна кількість чогось.

, 1910 .

МАСА

1) у фізиці - кількість речовини, що полягає в даному тілі; 2) безліч; 3) речовина, яка не має певної форми; 4) на фабриках так називається іноді матеріал, що безпосередньо служить для вироблення виробів, що фабрикуються (паперова маса, деревна маса, фарфорова маса); 5) пан (мовою негрів в Америці); 6) конкурсною масою на комерч. мовою називаються всі наявні джерела, з яких повинні сплачуватись борги збанкрутілої особи. Див КОНКУРС.

Словник іноземних слів, що у складі російської.- Павленков Ф., 1907 .

МАСА

1) кількість речовини у фізичному тілі; 2) важке тіло; звідси слово потужне; 3) деякі матеріали, з яких готуються різні вироби нпр., Розплавлена маса чавуну, маса рідкого скла, паперова м. і т. д.; 4) конкурсна маса - сукупність джерел, у тому числі може бути сплачено борг особи, над справами якого засновано конкурс (тобто. рахунків та сплати боргів); 5) у американських негрів – «маса» означає пан.

Повний словник іншомовних слів, що увійшли у вжиток у російській мові., 1907 .

МАСА

На негритян. мовою: пан.

, 1865 .

МАСА

Негритянською мовою: пане.

Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. - Чудінов А.М., 1910 .

МАСА

лат. massa, франц. masse. Кількість речовини у предметі.

Пояснення 25000 іноземних слів, що увійшли у вживання в російську мову, з позначенням їхнього коріння. - Міхельсон А.Д., 1865 .

Маса

(лат. massa ком, шматок)

1) фіз. величина, одна з основних характеристик матерії, що визначає її інертні та гравітаційні властивості; м. як міра інертності тіла по відношенню до чинної на нього сили (м. спокою) і м. як джерело поля тяжіння рівні (принцип еквівалентності); у міжнародній системі одиниць (сі) м. виявляється у кілограмах;

2) речовина у вигляді густої або напіврідкої суміші чогось л.; напівфабрикат у різних виробництвах, напр, паперова м., фарфорова м.;

3) безліч, безліч чого-, кого-л.;

4) маси – широкі кола населення, народ.

Новий словник іншомовних слів.- by EdwART,, 2009 .

Маса

маси, ж. [Латин. massa]. 1. Безліч, велика кількість. Маса народу. Втомився від маси вражень. 3. Груда, громада. До берега наближалася темна маса броненосця. || Сконцентрована частина чогось, переважна кількість. Основна маса артилерії розташована на фланзі. 4. Суміш, тістоподібна речовина, що є напівфабрикатом у різних виробництвах (тех.). Деревна маса. Порцелянова маса. 5. Вагомість та інерція, властиві матерії та енергії (фіз.).

Великий словник іноземних слів. - Видавництво «ІДДК», 2007 .

Маса

ы, ж. (ньому. Masse лат. māssa ком, купа).
1. мн.ні, фіз.Величина, що вимірює кількість речовини в тілі, міра інерції тіла по відношенню до чинної на нього сили. Прискорення руху тіла залежить від його маси.
2. Тістоподібна безформна речовина, густа суміш. Розплавлена м. Сиркова м.
3. мн.ні, перекл.Про кого-чого-н. дуже великому, зосередженому одному місці. Темна м. будівлі.
4. мн.ні, чого, розг.Безліч, велика кількість. М. народу. М. книг.
|| Порівн.міріади.
5. мн.Широкі кола населення, народ. Воля мас. Знання - у маси.
Масовий -
1) властивий масі людей ( масові виступи);
2) виробляється у великій кількості ( масовий випуск товарів);
3) призначений для мас ( книга видана масовим тиражем);
4) що належить до мас ( масовий глядач).

Тлумачний словник іншомовних слів Л. П. Крисина.- М: Російська мова, 1998 .

Синоніми:

Дивитись що таке "МАСА" в інших словниках:

Масаж, а, їм … Російське словесне наголос

маса- ы, ж. masse f. нім. Masse, Massa, лат. massa ком, товща, купа. 1. Під цим словом взагалі розуміється 1) купа, громада, купа, кількість багатьох частин одного чи різного роду, що становлять разом тіло чи ціле. Ян. 1804. Розтопити цю… Історичний словник галицизмів російської

багато, чернь ... Словник російських синонімів і подібних за змістом висловів. під. ред. Н. Абрамова, М.: Російські словники, 1999. маса шматок, багато, натовп, чернь, багато … Словник синонімів

МАСА- (1) одна з основних фізичних характеристик матерії, що є мірою її інерційних і гравітаційних властивостей. У класичній (див.) маса дорівнює відношенню сили F, що діє на тіло, до придбаного ним прискорення а: m=F/а (див.). Велика політехнічна енциклопедія

МАСА, маси, дружин. (Лат. massa). 1. Безліч, велика кількість. Маса народу. Втомився від маси вражень. Маса клопоту. 2. частіше мн. Широкі кола трудящих, населення. Трудові маси. Чи не відриватися від мас. Насущні інтереси селянської… Тлумачний словник Ушакова

- - 1) в природничо сенсі кількість речовини, що міститься в тілі; опір тіла зміні свого руху (інерція) називають інертною масою; фізичною одиницею маси є інертна маса 1 см3 води, що становить 1 г (грам… Філософська енциклопедія

- (Від латинського massa брила, ком, шматок), фундаментальна фізична величина, що визначає інертні та гравітаційні властивості всіх тіл від макроскопічних тіл до атомів та елементарних частинок. Як міра інертності маса була введена І. Ньютоном з ... Сучасна енциклопедія

Одна з основних фізичних характеристик матерії, що визначає її інертні та гравітаційні властивості. У класичній механіці маса дорівнює відношенню сили, що діє на тіло, до викликаного нею прискорення (2 й закон Ньютона) в цьому випадку маса… Великий Енциклопедичний словник

МАСА, краще маса жен., лат. речовина, тіло, матерія; | товща, сукупність речовини у відомому тілі, речовинність його. Об'єм атмосфери великий, а маса мізерна. Така маса все задавить. Маса товару, купа, прірва. | В·купеч. все майно. Тлумачний словник Даля

- (Символ М), міра кількості речовини в об'єкті. Вчені виділяють два типи мас: гравітаційна маса є мірою взаємного тяжіння між тілами (земне тяжіння), вираженою Ньютоном у законі всесвітнього тяжіння (див. ГРАВІТАЦІЯ); інертна … Науково-технічний енциклопедичний словник

Спробуємо внести певну ясність у туманне питання – що таке маса тіла?
Відкинемо стародавню і нерідко ідентифікацію маси тіла і її ваги, що має місце в наш час - все-таки ми вже люди розумні і знаємо, що вага - це всього лише сила. Сила, з якою будь-яке матеріальне тіло притягується до Землі-матінки або якоїсь іншої планети, зірки та іншого мега тілу, біля поверхні якого знаходиться тіло, що розглядається.
Почнемо аналізувати уявлення людства про масу з давніх-давен.

Термін «маса» вигадали, мабуть, давні домогосподарки, оскільки це слово з давньогрецького «μαζα» перекладається, як «шматок тіста». Античні вчені під масою мали на увазі кілька речовини, що міститься у фізичному тілі, не приділяючи їй зайвої уваги, вважаючи, що і так все ясно - шматок собі, і шматок.
Подібні визначення маси в популярних джерелах інформації трапляються й донині. Особливої ясності у питання про масу така термінологія не вносить, і лише викликає додаткові питання, – якоїсь кількості речовини, і що це за речовина така?

Перші наукові праці, присвячені спробі дати визначення поняття маси тіл, належать Ньютону, який встановив зв'язок між силовою взаємодією тіл та зміною характеру руху цих тіл, тобто прискоренням. На ці (на той час – геніальні) думки Ньютона навели досліди допитливого італійця Галілея, який з верхівки Пізанської вежі кидав униз різні предмети, намагаючись спростувати багатовікову оману людства про те, що важке тіло впаде на Землю швидше, ніж легше. На подив численних роззяв, всі тіла, які скидав Галілей, приземлялися одночасно.

Ньютон, ознайомившись із дослідами Галілея, пішов у міркуваннях і висновках далі – він, в одному зі своїх знаменитих законів, вказав, що прискорення, обумовлене дією на тіло будь-якої зовнішньої сили, пропорційне до величини цієї сили.
Т. е. одне й те саме тіло під дією різних за модулем сил прискорюватиметься пропорційно величині (модулю) цих сил: F = ma , де m - і є коефіцієнт цієї пропорційності для кожного конкретного тіла, званий його масою.

Ньютон, як і багато його попередників, не наважився остаточно розірвати зв'язок між «шматком тіста» і масою тіла, вважаючи масу деякою мірою кількості речовини. Тим не менш, він зробив перші боязкі кроки до розриву між класичними поняттями про масу і матерію, вказавши на нематеріальну сторону маси – її зв'язок з інертністю тіл, тобто їх вічним прагненням спокою. А це був уже прогрес у науці.

Отже, Ньютон першим використовував у своїх міркуваннях два поняття маси: як міри інерції і як джерела тяжіння, тобто гравітації, не відриваючи, втім, масу від кількості речовини в тілі. Проте тлумачення маси як міри «кількості матерії» дедалі частіше зазнавало критики з боку фізиків, і вже в XIX столітті було визнано ненауковим, нефізичним та беззмістовним.

Забігаючи вперед, скажімо, що остаточний розрив між поняттями маси та кількістю речовини «юридично» був оформлений у минулому столітті, коли до Міжнародної системи одиниць СІ, поряд із сімкою основних та двох додаткових одиниць виміру, ввели одиницю виміру кількості речовини – моль.

Приголомшливий переворот у виставі людства про навколишній світ викликали відкриття чергового генія – Альберта Ейнштейна. Своєю теорією відносності він випустив у поняття маси чергову порцію туману, спростувавши догми, що існують, про сталість маси тіл.
Раптом з'ясувалося, що маса залежить від швидкості тіла, при цьому матеріальне тіло ніколи не може пересуватися з граничною швидкістю – швидкістю світла, інакше маса його стане нескінченно великою. Висновки Ейнштейна наштовхували на думку про тісний зв'язок маси з енергією тіла, і виходило, що весь навколишній світ - не що інше, як деяка форма існування енергії, яка, як відомо на сьогоднішній день, штука постійна за величиною.

Фізикам залишилося розібратися лише з деякими проблемами по масі частинок, що пересуваються зі швидкістю світла – фотонів, і навіть гіпотетичних глюонів і гравитонів. Адже, згідно з наведеними вище висновками, маса таких частинок має бути нескінченною, а це вже – у жодні ворота...
Гордіїв, що не піддається логіці, вузол розрубали недбалим помахом - визнали фотони, глюони і гравітони нематеріальними частинками, що не мають маси в звичайному розумінні.

Подальші міркування у вченому середовищі про масу призвели навіть до деякої класифікації цього поняття – розрізняють гравітаційну (або пасивну) масу, що характеризує взаємодію тіла із зовнішніми силовими полями та здатність тіл створювати такі поля, та інертну масу – що характеризує властивість тіл чинити опір збільшенню кінетичної енергії.
Якщо простежити за логікою найвидатніших розумів людства, то напрошується висновок про те, що все навколо нас прагне позбутися кінетичної енергії, тобто - енергії руху, а значить - і від надлишків маси, оскільки зі швидкістю матеріальних тіл зростає і їхня маса.
Загалом - не така вже проста це річ - маса тіла... Принаймні - зі шматком тесту її точно не порівняти.

У деяких джерелах інформації зустрічаються терміни маса спокою та релятивістська маса, що пов'язують цю фізичну величину зі швидкістю руху тіла, а також поняття «нульова маса», якою володіють частинки, що переміщуються зі швидкістю світла – фотони, глюони та гравітони, об'єднані загальною назвою – люксони. Люксони не мають масу спокою – вони можуть існувати лише під час руху.

Можна сміливо здогадуватися, що міркування людства про природу маси тіл далекі до логічного завершення, оскільки в останні роки з'явилися гіпотези та теорії, які намагаються перекреслити всі знання людства про Всесвіт. Деякі з таких теорій вважають, що швидкість світла не є межі - існують і надсвітлові швидкості. У рамках спеціальної теорії відносності теоретично можливе існування частинок з уявною масою, так званих тахіонів. Швидкість таких частинок повинна бути вищою за швидкість світла.

Інші гіпотези вводять поняття негативної та позитивної маси, стверджуючи, що можливе існування матеріальних тіл або частинок, у яких імпульс та енергія руху не збігаються з напрямком переміщення у просторі. Як бачите, фантазії вчених безмежні, і яким буде формулювання поняття «маса тіла» через десяток-другий років передбачити неможливо.

Підсумовуючи статті, можна впевнено вказати лише на неоднозначність таких понять, як маса, вага та кількість речовини в тілі.
Ну а остаточна відповідь на запитання – що таке маса тіла – за нащадками.

МАСА

(Лат. massa, букв. - брила, кому, шматок), фіз. величина, одна з осн. хар-к матерії, що визначає її інерційні та гравітації. св-ва. Поняття "М." було введено в механіку І. Ньютоном у визначенні імпульсу (кільк-ва руху) тіла - р пропорц. швидкості вільного руху тіла v:

де коеф. пропорційності m - постійна для даного тіла величина, його М. Еквівалентне визначення М. виходить з ур-ня руху класичної механіки Ньютона:

Тут М.-коеф. пропорційності між дією на тіло силою f і викликаним нею прискоренням а. Певна в такий спосіб М. характеризує св-ва тіла, явл. мірою його інерції (що більше М. тіла, тим менше воно набуває під дією пост. сили) та зв. інерційною або інертною М.

Теоретично гравітації Ньютона М. постає як джерело поля тяжіння. Кожне тіло створює тяжіння, пропорц. М. тіла, і відчуває вплив поля тяжіння, створюваного ін. тілами, якого також пропорц. М. Це поле викликає тяжіння тіл із силою, яка визначається законом тяжіння Ньютона:

де r - відстань між центрами мас тіл, G - універсальна , а m1 і m2 - М. тіл, що притягуються. З ф-ли (3) можна отримати залежність між М. тіла m та його вагою Р у полі тяжіння Землі:

де g=GM/r2 - (М - М. Землі, r»R, де R - радіус Землі). М., що визначається співвідношеннями (3) і (4), зв. г р а в і т а ц і о н н о й.

У принципі нізвідки годі було, що М., що створює поле тяжіння, визначає і інерцію тієї самої тіла. Однак досвід показав, що інертна і гравітація. М. пропорц. один одному (а за звичайного вибору од. вимірювання чисельно рівні). Цей фонд. закон природи зв. принципом еквівалентності. Експериментально принцип еквівалентності встановлено з дуже великою точністю – до 10-12 (1971). Спочатку М. розглядалася (напр., Ньютоном) як міра кол-ва в-ва. Таке визначення має цілком визначене. сенс тільки для однорідних тіл, що підкреслює адитивність М. і дозволяє ввести поняття щільності - М. од. об'єму тіла. У класич. фізиці вважалося, що М. тіла не змінюється у жодних процесах (закон збереження М. (в-ва)).

Поняття "М." набуло глибшого сенсу в спец. теорії відносності А. Ейнштейна (див. ВІДНОСНОСТІ ТЕОРІЯ), що розглядає тіл (або ч-ц) з дуже великими швидкостями - порівнянними зі швидкістю світла з 31010 см / с. У новій механіці, зв. релятивістський, зв'язок між імпульсом і швидкістю ч-ци дається співвідношенням:

(при малих швидкостях (v

тобто М. ч-ци (тіла) зростає зі збільшенням її швидкості. У релятив. механіці визначення М. з ур-ний (1) і (2) нееквівалентні, т. до. прискорення перестає бути паралельним силі, що викликала його, і М. виходить залежить від напрямку швидкості ч-ци. Відповідно до теорії відносності, М. ч-ци пов'язані з її енергією? співвідношенням:

М. спокою m0 визначає внутр. енергію ч-ци – т.з. енергію спокою? 0 = m0c2. Т. енергія (і навпаки), тому у релятив. Механіці не існують окремо закони збереження М. та енергії - вони злиті в єдиний закон збереження повної (тобто включає енергію спокою ч-ц) енергії. Наближене їх поділ можливе лише класич. фізики, коли v стану виділяється надлишок енергії (рівний енергії зв'язку) D?, до-рому відповідає М. Dm = D?/с2. Тому М. складової ч-ци менше суми М. утворюють її ч-ц на величину D?/С2 (т. зв.). Це особливо помітно в ядерних реакціях.

Одиницею М. у системі одиниць СГС служить, а СІ - . М. атомів та молекул зазвичай вимірюється в атомних одиницях маси. М. Елем. ч-ц прийнято висловлювати чи од. М. ел-на (mе), чи энергетич. одиницях (зазначається відповідної ч-ци). Так, М. ел-на (me) становить 0,511 МеВ, М. протона - 1836,1 mе, або 938,2 МеВ, і т. д. Природа М.- одне з найважливіших задач фізики, які ще не вирішені. Прийнято вважати, що М. елем ч-ци визначається полями, які з нею пов'язані (ел.-магн., Ядерним та ін). Проте кількостей. теорія М. ще створена. Немає також теорії, що пояснює, чому М. елем. ч-ц утворюють дискр. значень, і тим більше дозволяє визначити цей спектр.

Фізичний енциклопедичний словник. - М: Радянська енциклопедія. . 1983 .

МАСА

Фундам. фіз. величина, що визначає інерційні та гравітації. властивості тіл – від макроскопіч. об'єктів до атомів та елементарних частинок - у нерелятивістському наближенні, коли їх швидкості зневажливо малі в порівнянні зі швидкістю світла с.У цьому наближенні M. тіла служить мірою речовини, що міститься в тілі, і мають місце закони збереження і адитивності M.: маса ізолірів. системи тіл не змінюється з часом і дорівнює сумі M. тіл, що становлять цю систему. Нерелятивістське є граничним випадком відносності теорії,що розглядає рух із будь-якими швидкостями аж до швидкості світла.

З погляду теорії відносності M. ттіла характеризує його енергію спокою, відповідно до співвідношення Ейнштейна:

У теорії відносності, як і в нерелятивістській теорії, М. ізолювала. системи тіл з часом не змінюється, проте вона не дорівнює сумі M. цих тіл.

Інерційні (або інерційні, інертні) властивості M. у нерелятивістській (ньютоновій) механіці визначаються співвідношеннями:

і випливаючим із них співвідношенням

де - імпульс тіла, - сила, - прискорення. M. входить також у ф-лу кінетич. енергії тіла T:

У ньютонової теорії гравітації M. служить джерелом сили всесвітнього тяжіння, що притягує всі тіла одне до одного. Сила з к-рою тіло з масою mi притягує тіло з масою т 2 ,визначається законом тяжіння Ньютона:

де - гравітаційна постійна,а – радіус-вектор, спрямований від першого тіла до другого. З ф-л (4) і (6) випливає, що прискорення тіла, що вільно падає в гравітац. поле, не залежить ні від його M., ні від властивостей речовини, з якого тіло складається. Цю закономірність, перевірену з досвіду у Землі з точністю порядку 10 -8 і полі Сонця з точністю порядку 10 -12 , зазвичай зв. рівністю інертної та гравітації. (тяжкої, важкої) M., хоча слід підкреслити, що йде не про рівність двох різних M., а про одну і ту ж фіз. величині - M., що визначає разл. явища. У спец. Теорія відносності енергія, імпульс, і M. пов'язані між собою співвідношеннями, що відрізняються від співвідношень нерелятивістської механіки, але переходять в останні при важливу роль в релятивістській механіці відіграє поняття повної енергії, рівної для вільного тіла сумі його енергії спокою і кінетич. енергії, сутнісно всю механіку релятивістської вільної частки описують два ур-ния:

Зазначимо, що величина т,що входить у праву частину ур-ния (7), - те ж M., к-рая входить у ур-ния ньютонової механіки. На відміну від енергії та імпульсу, що змінюються при переході від однієї системи відлікудо іншого, M. залишається при цьому незмінною: вона є лоренцевим інваріантом.

Співвідношення (3) справедливе і теоретично відносності при довільних значеннях , але співвідношення (2) і (4) не мають місця. Зокрема, напрям і величина прискорення тіла визначаються не тільки силою, а й швидкістю, так що при не малих значеннях ввести одну величину, яка служила б мірою інертності тіла, в цьому випадку не можна.

Не є в релятивістському випадку M. та джерелом гравітацій. поля, ним є енергії-імпульсу, що має в загальному випадку 10 компонентів.

З ур-ний (7) і (8) слід, що й тіло має нульову M., воно рухається завжди зі швидкістю світла і може перебувати у спокої, і навпаки, якщо тіло рухається зі швидкістю світла, його M. повинна дорівнювати нулю. У межі цих ур-ний слід, що

Т. е. відтворюються співвідношення Ейнштейна (1) і норелятивістські вирази (2) і (5) для імпульсу та кінетич. енергії.

При довільних значеннях з ур-ний (7) і (8) для тіла можна отримати

Т. зв. лоренц-фактор.

У спец. теорії відносності мають місце закони збереження енергії та імпульсу. Зокрема, енергія (імпульс р) системи hвільних частинок дорівнює сумі їх енергій (імпульсів)

Звідси і з ф-ли (7) випливає, що M. системи не дорівнює сумі M. складових її частин. Так, легко перевірити, що в найпростішому випадку двох фотонів з енергією у кожного їх сумарна M. дорівнює нулю, якщо вони летять в один бік, і якщо вони летять протилежні сторони. Цей приклад ілюструє і те обставина, що у теорії відносності M. системи тіл не є мірою кол-ва речовини.

Одиницею M. у системі СГС служить грам, у СІ – кілограм. M. атомів і молекул зазвичай вимірюється в атомні одиниці маси. M. елементарних частинок прийнято вимірювати в (або, користуючись системою одиниць, до якої с = 1, - в МеВ). Напр., M. електрона M. протона M. найважчою з відкритих елементарних частинок -

Відомі багаточисельність. приклади взаємоперетворення енергії спокою на кінетич. енергію та навпаки. Так, на зустрічних електрон-позитронних пучках при зіткненні з енергіями і протилежно спрямованими імпульсами народжується Z-бозон, що спочиває. При анігіляції спокою електрона і позитрона вся їхня енергія спокою перетворюється на кінетич. енергію фотонів. В результаті термоядерних реакцій на Сонці відбувається перетворення двох електронів і чотирьох протонів на ядро гелію і два і виділяється кінетич. енергія

У цьому випадку кінетич. енергію переходить приблизно 1% суми M. частинок, що вступають у реакцію. При розподілі ядра урану МеВ, що становить ~10 -3 M. При горінні метану

Виділяється енергія ~ 10 -10 M. У процесі фотосинтезу M. зростає приблизно таку ж величину рахунок поглинання рослиною кинетич. енергії фотонів.

Якщо частинки не вільні, як, наприклад, електрони в металі або кваркив нуклоні, вони мають ефективну масу.Ефф. M. кварка залежить від відстані, на якому вона вимірюється: чим менше відстань, тим меншим. кварки. Існує важлива різниця між M. кварка і M. електрона, тому що кварк, на відміну від електрона, не може перебувати у вільному стані.

Природа M. елементарних частинок є одним із гол. питань фізики На рубежі 19 та 20 ст. припускали, що M. може мати ел.-магн. походження. У наст відомо, що ел.-магн. відповідально лише за малу частку M. електрону. Відомо також, що осн. внесок у M. нуклонів дає глюонами,а не M. що входять до кварків. Але невідомо, чим обумовлені M. лептонівта кварків. Існує гіпотеза, що тут осн. роль відіграють фундам. бозони з нульовим спином – т.з. хіггсові бозони (див. Хіггса механізм).Пошуки цих частинок – одна з осн. задач фізики високих енергій

У навчальній, науково-популярній та енциклопедичній літературі (зокрема, у статтях даної енциклопедії, присвячених релятивістським прискорювачам зарядж. частинок) ще широко поширена архаїчна термінологія, що виникла на поч. 20 ст. у процесі створення теорії відносності. Вихідним пунктом її є використання ф-ли у сфері малих значень де справедлива ф-ла (8). В результаті виникли твердження, що M. тіла росте зі збільшенням його швидкості (енергії), має M. і є повна еквівалентність між M. та енергією:

Всупереч тому, що писав А. Ейнштейн у статті та книзі, часто саме цю ф-лу, а не ф-лу (1) називають ф-лою Ейнштейна. Так, певну M., як правило, позначають ті називають M., рідше - релятивістської M. або M. руху. При цьому звичайну M., про яку йшлося в цій статті, називають M. спокою або власної M. і позначають т 0 .Однією з осн. ф-л теорії відносності оголошується ф-ла

Все це призводить до термінологіч. плутанини, створює спотворені уявлення про основи теорії відносності, створює враження, що величина грає роль інертної та гравітації. M. Однак це не відповідає дійсності. Напр., якщо прискорююча сила паралельна швидкості тіла, то мірою інертності є т.з. "Поздовжня маса", Др. приклад - релятивістське узагальнення ф-ли (В) на рух легкої частки (електрона або фотона) гравітації. поле важкого тіла маси M(Напр., Землі чи Сонця). Можна показати (виходячи із загальної теорії відносності), що в цьому випадку сила, що діє на легку частинку, дорівнює

де При ця ф-ла перетворюється на (6). При величина, що грає роль "гравітац. М.", виявляється залежить не тільки від енергії частинки, а й від взаємного напрямку. Якщо , то "гравітац. М." дорівнює, а якщо, то вона дорівнює

[для фотона _ T. о., не має сенсу говорити про "гравітац. М." фотона, якщо для вертикально падаючого на масивне тіло (напр., Землю, Сонце) фотона ця величина в 2 рази менше, ніж для фотона, що летить горизонтально поверхні тіла. Саме це є причиною того, що кут відхилення фотона до гравітації. нулі Сонця виявляється у 2 рази більше, ніж це випливає з інтерпретації величини як M.

В цілому термінологія, що використовує поняття "М. спокою", "М. руху", ф-ли (11), (12) і т. п. артефакти, заважає зрозуміти сутність теорії відносності, ускладнює надалі знайомство з суч. наук. літературою.

Літ.: 1) Einstein А., Ist die Tragheit instruments Korpers von seinem Energieinhalt abhangig?, "Ann. Phys.", 1905, Bd 18, S. 639-41; 2) Ейнштейн А., Сутність теорії відносності, пров. з англ., M., 1955, с. 7-44; 3) Ландау Л. Д., Ліфшиц E. M., Теорія поля, 7 видавництво, M., 1988; 4) Тейлор Еге., Уілер Д., Фізика простору - часу, пров. з англ., 2 видавництва, M., 1971. Л. Б. Окунь.

Фізична енциклопедія. У 5-ти томах. - М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. 1988 .

Синоніми:

Словник іноземних слів російської мови

Поняття, з яким ми знайомі з раннього дитинства, - маса. І все ж таки в курсі фізики з її вивченням пов'язані деякі труднощі. Тому потрібно чітко визначити, як її можна впізнати? І чому вона не дорівнює вазі?

Визначення маси

Природно-науковий зміст цієї величини в тому, що вона визначає кількість речовини, яка міститься в тілі. Для її позначення прийнято використати латинську літеру m. Одиницею виміру у стандартній системі є кілограм. У завданнях та повсякденному житті часто використовуються і позасистемні: грам та тонна.

У шкільному курсі фізики відповідь на запитання: Що таке маса? дається щодо явища інерції. Тоді вона визначається, як здатність тіла чинити опір зміні швидкості свого руху. Тому масу ще називають інертною.

Що таке вага?

По-перше, це сила, тобто вектор. Маса ж є скалярною вагою завжди додана до опори або підвісу і спрямована в ту ж сторону, що і сила тяжіння, тобто вертикально вниз.

Формула для обчислення ваги залежить від того, чи рухається ця опора (підвіс). У разі спокою системи використовується такий вираз:

Р = m * g,де Р (в англійських джерелах використовується буква W) – вага тіла, g – прискорення вільного падіння. На землі g прийнято брати рівним 9,8 м/с 2 .

З неї може бути виведена формула маси: m = Р/g.

При русі вниз, тобто у напрямку дії ваги, його значення зменшується. Тому формула набуває вигляду:

Р = m(g – а).Тут "а" - це прискорення руху системи.

Тобто за рівності цих двох прискорень спостерігається стан невагомості, коли вага тіла дорівнює нулю.

Коли тіло починає рухатися нагору, то говорять про збільшення ваги. У цій ситуації виникає стан навантаження. Тому що вага тіла збільшується, а формула його виглядатиме так:

Р = m(g + а).

Як маса пов'язана із щільністю?

Рішення. 800 кг/м3. Для того, щоб скористатися вже відомою формулою, потрібно знати обсяг плями. Його легко вирахувати, якщо прийняти пляму за циліндр. Тоді формула обсягу буде такою:

V = π * r 2 * h.

Причому r – це радіус, а h – висота циліндра. Тоді обсяг вийде рівним 668 794,88 м 3 . Тепер можна порахувати масу. Вона вийде такою: 53 503 4904 кг.

Відповідь: маса нафти приблизно дорівнює 535 036 т.

Завдання №5.Умова: Довжина найдовшого телефонного кабелю дорівнює 15 151 км. Чому дорівнює маса міді, яка пішла на його виготовлення, якщо перетин дротів дорівнює 7,3 см2?

Рішення. Щільність міді дорівнює 8900 кг/м3. Об'єм знаходиться за формулою, що містить добуток площі основи на висоту (тут довжину кабелю) циліндра. Але спочатку потрібно перевести цю площу у квадратні метри. Тобто розділити дане число на 10000. Після розрахунків виходить, що обсяг кабелю приблизно дорівнює 11000 м 3 .

Тепер потрібно перемножити значення густини та об'єму, щоб дізнатися, чому дорівнює маса. Результатом виявляється число 97,9 млн кг.

Відповідь: маса міді дорівнює 97 900 т.

Ще одне завдання, пов'язане з масою

Завдання №6.Найбільша свічка масою 89867 кг була діаметром 2,59 м. Якою була її висота?

Рішення. Щільність воску - 700 кг/м3. Висоту потрібно знайти з тобто V потрібно розділити на твір π і квадрата радіусу.

А сам обсяг обчислюється за масою та щільністю. Він виявляється рівним 128,38 м3. Висота ж склала 24,38 м-коду.

Відповідь: висота свічки дорівнює 24,38 м-коду.