მასა არის ფიზიკური სიდიდის განმარტება. Სხეულის მასა

შევეცადოთ გარკვეული სიცხადე შევიტანოთ ბუნდოვან კითხვაზე - რა არის სხეულის მასა?
მოდი, თავი დავანებოთ სხეულის წონისა და მისი წონის უძველესი და ჩვენს დროში ხშირად არსებულ იდენტიფიკაციას - ბოლოს და ბოლოს, ჩვენ უკვე ჭკვიანი ხალხი ვართ და ვიცით, რომ წონა მხოლოდ ძალაა. ძალა, რომლითაც ნებისმიერი მატერიალური სხეული იზიდავს დედამიწას ან სხვა პლანეტას, ვარსკვლავს და სხვა მეგა სხეულს, რომლის ზედაპირთან ახლოს მდებარეობს ეს სხეული.
დავიწყოთ კაცობრიობის იდეის ანალიზი მასის შესახებ უძველესი დროიდან.

ტერმინი "მასა" აშკარად გამოიგონეს ძველმა დიასახლისებმა, რადგან ეს სიტყვა ძველი ბერძნულიდან "μαζα" ითარგმნება როგორც "ცომის ნაჭერი". უძველესი მეცნიერები მასით ესმოდნენ ფიზიკურ სხეულში შემავალ მატერიის გარკვეულ რაოდენობას, მასზე ზედმეტი ყურადღების გარეშე, თვლიდნენ, რომ ყველაფერი მაინც ნათელია - ნაჭერი საკუთარი თავისთვის და ნაჭერი.
მასის მსგავსი განმარტებები ინფორმაციის პოპულარულ წყაროებში დღემდე გვხვდება. ასეთი ტერმინოლოგია დიდ სიცხადეს არ მოაქვს მასის საკითხთან დაკავშირებით და მხოლოდ დამატებით კითხვებს ბადებს - რამდენი ასეთი ნივთიერებაა და რა სახის ნივთიერებაა ეს?

პირველი სამეცნიერო ნაშრომები, რომლებიც მიეძღვნა სხეულების მასის კონცეფციის განსაზღვრის მცდელობას, ეკუთვნის ნიუტონს, რომელმაც დაადგინა კავშირი სხეულების ძალთა ურთიერთქმედებასა და ამ სხეულების მოძრაობის ბუნების ცვლილებას, ანუ აჩქარებას შორის. ნიუტონის ეს (იმ დროს - ბრწყინვალე) აზრები შთაგონებული იყო ცნობისმოყვარე იტალიელი გალილეოს ექსპერიმენტებით, რომელმაც სხვადასხვა საგნები ჩამოაგდო პიზის დახრილი კოშკის ზემოდან, ცდილობდა უარყო კაცობრიობის მრავალსაუკუნოვანი ილუზია, რომ მძიმე სხეული დედამიწაზე უფრო სწრაფად დაეცემა, ვიდრე მსუბუქი. ბევრი დამთვალიერებლის გასაკვირად, ყველა ცხედარი, რომელიც გალილეომ დააგდო, ერთდროულად დაეშვა.

ნიუტონმა, გაიცნო გალილეოს ექსპერიმენტები, უფრო შორს წავიდა თავის ანარეკლებში და დასკვნებში - მან თავის ერთ-ერთ ცნობილ კანონში მიუთითა, რომ სხეულზე ნებისმიერი გარეგანი ძალის მოქმედების გამო აჩქარება პროპორციულია ამის სიდიდისა. ძალა.
ანუ, ერთი და იგივე სხეული სხვადასხვა მოდულის ძალების მოქმედებით აჩქარდება ამ ძალების სიდიდის (მოდულის) პროპორციულად: F \u003d ma, სადაც m არის ამ პროპორციულობის კოეფიციენტი თითოეული კონკრეტული სხეულისთვის, რომელსაც უწოდებენ მის მასას.

ნიუტონმა, ისევე როგორც ბევრმა მისმა წინამორბედმა, ვერ გაბედა „ცომის ნაჭერსა“ ​​და სხეულის მასას შორის კავშირის მთლიანად გაწყვეტა, მასა მატერიის რაოდენობის გარკვეულ საზომად მიიჩნია. მიუხედავად ამისა, მან გადადგა პირველი მორცხვი ნაბიჯები მასისა და მატერიის კლასიკურ ცნებებს შორის შესვენებისკენ, მიუთითა მასის არამატერიალურ მხარეზე - მის კავშირზე სხეულების ინერციასთან, ანუ მათ მარადიულ სურვილზე მშვიდობისაკენ. და ეს უკვე პროგრესი იყო მეცნიერებაში.

ასე რომ, ნიუტონმა პირველმა გამოიყენა მასის ორი ცნება: როგორც ინერციის საზომი და როგორც გრავიტაციის წყარო, ანუ გრავიტაცია, თუმცა მასის გამოყოფის გარეშე სხეულში არსებული მატერიის რაოდენობა. თუმცა, მასის ინტერპრეტაცია, როგორც „მატერიის რაოდენობის“ საზომი, სულ უფრო მეტად აკრიტიკებდნენ ფიზიკოსებს და უკვე მე-19 საუკუნეში იგი აღიარებულ იქნა როგორც არამეცნიერული, არაფიზიკური და უაზრო.

წინ რომ ვიხედოთ, ვთქვათ, რომ საბოლოო უფსკრული მასისა და ნივთიერების რაოდენობას შორის „ლეგალურად“ გაფორმდა გასულ საუკუნეში, როდესაც SI ერთეულების საერთაშორისო სისტემამ, შვიდ ძირითად და ორ დამატებით საზომ ერთეულთან ერთად, შემოიღო. ნივთიერების რაოდენობის საზომი ერთეული - მოლი.

განსაცვიფრებელი რევოლუცია კაცობრიობის იდეაში ჩვენს ირგვლივ სამყაროზე გამოწვეული იყო კიდევ ერთი გენიოსის - ალბერტ აინშტაინის აღმოჩენებით. თავისი ფარდობითობის თეორიით მან ნისლის კიდევ ერთი ნაწილი გაათავისუფლა მასის კონცეფციაში, უარყო გაბატონებული დოგმები სხეულების მასის მუდმივობის შესახებ.
უცებ აღმოჩნდა, რომ მასა დამოკიდებულია სხეულის სიჩქარეზე, ხოლო მატერიალური სხეული ვერასოდეს მოძრაობს მაქსიმალური სიჩქარით - სინათლის სიჩქარით, წინააღმდეგ შემთხვევაში მისი მასა უსასრულოდ დიდი გახდება. აინშტაინის დასკვნებმა შესთავაზა მასა და სხეულის ენერგიას შორის მჭიდრო ურთიერთობის იდეა და აღმოჩნდა, რომ ჩვენს ირგვლივ მთელი სამყარო სხვა არაფერია, თუ არა ენერგიის არსებობის რაღაც ფორმა, რომელიც, როგორც დღეს ვიცით, სიდიდის მუდმივი რამ არის.

ფიზიკოსებს მხოლოდ სინათლის სიჩქარით მოძრავი ნაწილაკების - ფოტონების, ასევე ჰიპოთეტური გლუონებისა და გრავიტონების მასის ზოგიერთ შეუსაბამობასთან აქვთ საქმე. ყოველივე ამის შემდეგ, ზემოაღნიშნული დასკვნებით, ასეთი ნაწილაკების მასა უსასრულო უნდა იყოს და ეს გამორიცხულია...
ალოგიკური გორდიუსის კვანძი უყურადღებო ტალღით გაიჭრა - ფოტონები, გლუონები და გრავიტონები აღიარებულ იქნა არამატერიალურ ნაწილაკებად, რომლებსაც მასა არ აქვთ ჩვეულებრივი გაგებით.

მასის შესახებ სამეცნიერო საზოგადოებაში შემდგომმა ასახვამ კი გამოიწვია ამ კონცეფციის გარკვეული კლასიფიკაცია - ისინი განასხვავებენ გრავიტაციულ (ან პასიურ) მასას, რომელიც ახასიათებს სხეულის ურთიერთქმედებას გარე ძალის ველებთან და სხეულების უნარს შექმნან ასეთი ველები და ინერციული. მასა, რომელიც ახასიათებს სხეულების თვისებას, წინააღმდეგობა გაუწიონ კინეტიკური ენერგიის ზრდას.
თუ ჩვენ მივყვებით კაცობრიობის ყველაზე გამორჩეული გონების ლოგიკას, მაშინ დასკვნა თავისთავად მიგვითითებს იმაზე, რომ ყველაფერი ჩვენს ირგვლივ ცდილობს თავი დააღწიოს კინეტიკური ენერგიისგან, ანუ მოძრაობის ენერგიას და, შესაბამისად, ჭარბი მასისგან, რადგან მათი მასა იზრდება. მატერიალური სხეულების სიჩქარე.
ზოგადად, ეს არც ისე მარტივი რამ არის - სხეულის წონა... ყოველ შემთხვევაში - ცომის ნაჭერს ნამდვილად ვერ შეედრება.

ინფორმაციის ზოგიერთ წყაროში გვხვდება ტერმინები დასვენების მასა და რელატივისტური მასა, რომლებიც აკავშირებენ ამ ფიზიკურ რაოდენობას სხეულის სიჩქარესთან, ასევე "ნულოვანი მასის" კონცეფციას, რომელსაც ფლობენ სინათლის სიჩქარით მოძრავი ნაწილაკები - ფოტონები, გლუონები და გრავიტონები, გაერთიანებული საერთო სახელწოდებით - ლუქსონები. ლუქსონებს არ აქვთ დასასვენებელი მასა - მათ შეუძლიათ არსებობა მხოლოდ მოძრაობის დროს.

თამამად შეიძლება გამოიცნოს, რომ კაცობრიობის ასახვა სხეულების მასის ბუნებაზე შორს არის მათი ლოგიკური დასკვნისგან, რადგან ბოლო წლებში გამოჩნდა ჰიპოთეზები და თეორიები, რომლებიც ცდილობენ გადაკვეთონ კაცობრიობის მთელი ცოდნა სამყაროს შესახებ. ამ თეორიებიდან ზოგიერთი თვლის, რომ სინათლის სიჩქარე არ არის საეტაპო - ასევე არის სუპერლუმინალური სიჩქარეებიც. ფარდობითობის სპეციალური თეორიის ფარგლებში თეორიულად შესაძლებელია წარმოსახვითი მასის მქონე ნაწილაკების, ე.წ ტაქიონების არსებობა. ასეთი ნაწილაკების სიჩქარე სინათლის სიჩქარეზე მაღალი უნდა იყოს.

სხვა ჰიპოთეზები შემოაქვს უარყოფითი და დადებითი მასის ცნებებს და ამტკიცებენ, რომ შესაძლებელია მატერიალური სხეულების ან ნაწილაკების არსებობა, რომლებშიც მოძრაობის იმპულსი და ენერგია არ ემთხვევა სივრცეში მოძრაობის მიმართულებას. როგორც ხედავთ, მეცნიერთა ფანტაზიები უსაზღვროა და შეუძლებელია იმის პროგნოზირება, თუ როგორი იქნება "სხეულის წონის" კონცეფციის ფორმულირება ათეულ-ორ წელიწადში.

სტატიის შეჯამებით, თამამად შეიძლება აღინიშნოს მხოლოდ ისეთი ცნებების გაურკვევლობა, როგორიცაა მასა, წონა და სხეულში მატერიის რაოდენობა.
ისე, საბოლოო პასუხი კითხვაზე - რა არის სხეულის წონა - შთამომავლებისთვის.

ცხოვრებაში ძალიან ხშირად ვამბობთ: "წონა 5 კილოგრამი", "წონა 200 გრამი" და ა.შ. და მაინც არ ვიცით, რომ ამის თქმით შეცდომას ვუშვებთ. სხეულის წონის ცნებას ყველა სწავლობს მეშვიდე კლასში ფიზიკის კურსზე, თუმცა, ზოგიერთი განმარტების არასწორად გამოყენებამ იმდენად აირია ჩვენში, რომ გვავიწყდება ნასწავლი და გვჯერა, რომ სხეულის წონა და მასა ერთია. და იგივე.

თუმცა, ეს ასე არ არის. უფრო მეტიც, სხეულის მასა მუდმივი მნიშვნელობაა, მაგრამ სხეულის წონა შეიძლება შეიცვალოს, ნულამდე შემცირდეს. მაშ, რისი ბრალია და როგორ ვილაპარაკოთ სწორად? შევეცადოთ გავერკვეთ.

სხეულის წონა და წონა: გამოთვლის ფორმულა

მასა არის სხეულის ინერციის საზომი, ეს არის ის, თუ როგორ რეაგირებს სხეული მასზე მიყენებულ ზემოქმედებაზე, ან თავად მოქმედებს სხვა სხეულებზე. ხოლო სხეულის წონა არის ძალა, რომლითაც სხეული მოქმედებს ჰორიზონტალურ საყრდენზე ან ვერტიკალურ საკიდზე დედამიწის მიზიდულობის გავლენის ქვეშ.

მასა იზომება კილოგრამებში, ხოლო სხეულის წონა, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა ძალა, ნიუტონებში. სხეულის წონას აქვს მიმართულება, როგორც ნებისმიერ ძალას და არის ვექტორული სიდიდე. მასას არ აქვს მიმართულება და არის სკალარული სიდიდე.

ისარი, რომელიც მიუთითებს სხეულის წონაზე ფიგურებსა და გრაფიკებში, ყოველთვის მიმართულია ქვევით, ისევე როგორც მიზიდულობის ძალა.

სხეულის წონის ფორმულა ფიზიკაშიიწერება შემდეგნაირად:

სადაც m - სხეულის წონა

გ - თავისუფალი ვარდნის აჩქარება = 9,81 მ/წმ^2

მაგრამ, მიუხედავად სიმძიმის ფორმულისა და მიმართულების დამთხვევისა, სერიოზული განსხვავებაა სიმძიმესა და სხეულის წონას შორის. გრავიტაცია ვრცელდება სხეულზე, ანუ, უხეშად რომ ვთქვათ, ეს არის ის, რომელიც აწვება სხეულს, ხოლო სხეულის წონა ვრცელდება საყრდენზე ან საკიდზე, ანუ აქ სხეული უკვე აჭერს საკიდებს ან საყრდენს. .

მაგრამ გრავიტაციისა და სხეულის წონის არსებობის ბუნება დედამიწის იგივე მიზიდულობაა. მკაცრად რომ ვთქვათ, სხეულის წონა არის სხეულზე გამოყენებული მიზიდულობის ძალის შედეგი. და ისევე, როგორც გრავიტაცია, სხეულის წონა მცირდება სიმაღლესთან ერთად.

სხეულის წონა უწონადობაში

უწონობის მდგომარეობაში სხეულის წონა ნულის ტოლია.სხეული არ მოახდენს ზეწოლას საყრდენზე და არ დაჭიმავს საკიდს და არ აწონის არაფერს. თუმცა მას მაინც ექნება მასა, ვინაიდან სხეულს რაიმე სიჩქარის მისაცემად, საჭირო იქნება გარკვეული ძალისხმევის გამოყენება, რაც უფრო დიდია, მით მეტია სხეულის მასა.

სხვა პლანეტის პირობებში მასაც უცვლელი დარჩება და სხეულის წონა გაიზრდება ან შემცირდება პლანეტის მიზიდულობის ძალის მიხედვით. სხეულის წონას ვზომავთ წონებით, კილოგრამებში, ხოლო სხეულის წონის გასაზომად, რომელიც იზომება ნიუტონებში, შეგვიძლია გამოვიყენოთ დინამომეტრი, ძალის საზომი სპეციალური მოწყობილობა.

წონა

წონა

(ლათ. massa, ლიტ. - ერთიანად, ნაჭერი, ნაჭერი), ფიზიკური. ღირებულება, ერთ-ერთი მატერიის ხასიათი, რომელიც განსაზღვრავს მის ინერციას და გრავიტაციას. სვ. კონცეფცია "M." მექანიკაში შეიტანა ი.ნიუტონმა სხეულის იმპულსის (მოძრაობის რაოდენობის) განსაზღვრისას - p პროპორცია. სხეულის თავისუფალი მოძრაობის სიჩქარე v:

სად არის კოეფიციენტი პროპორციულობა m - მუდმივი მნიშვნელობა მოცემული სხეულისთვის, მისი M. M.-ის ეკვივალენტური განმარტება მიღებულია ნიუტონის კლასიკური მექანიკის მოძრაობის განტოლებიდან:

აქ M. არის კოეფიციენტი. პროპორციულობა სხეულზე მოქმედ f ძალასა და მის მიერ გამოწვეულ აჩქარებას შორის. ამგვარად განსაზღვრული მ. ახასიათებს სხეულის წმინდა კუნძულებს იავლს. მისი ინერციის საზომი (რაც მეტია სხეულის მ. მით უფრო ნაკლებს იძენს მუდმივი ძალის გავლენით) და ე.წ. ინერტული ან ინერტული M.

ნიუტონის გრავიტაციის თეორიაში მაგნეტიზმი მოქმედებს როგორც გრავიტაციული ველის წყარო. თითოეული სხეული ქმნის გრავიტაციას, პროპორციულს. M. სხეული და მასზე მოქმედებს სხვა სხეულების მიერ შექმნილი გრავიტაციული ველი, რომელიც ასევე პროპორციულია. M. ეს ველი იწვევს სხეულების მიზიდულობას ნიუტონის მიზიდულობის კანონით განსაზღვრული ძალით:

სადაც r არის მანძილი სხეულების მასის ცენტრებს შორის, G არის უნივერსალური, ხოლო m1 და m2 არის მიზიდულობის M.. f-ly (3)-დან შეგიძლიათ მიიღოთ კავშირი m სხეულის M-სა და მის წონას P-ს შორის დედამიწის გრავიტაციულ ველში:

სადაც g \u003d GM / r2 - (M - M. Earth, r "R, სადაც R არის დედამიწის რადიუსი). (3) და (4) მიმართებით განსაზღვრული მ. გრავიტაციული.

პრინციპში, არსად არ გამომდინარეობს, რომ მაგნიტიზმი, რომელიც ქმნის გრავიტაციულ ველს, ასევე განსაზღვრავს იმავე სხეულის ინერციას. თუმცა გამოცდილებამ აჩვენა, რომ ინერტული და გრავიტაციული M. პროპორცია. ერთმანეთი (და საზომი ერთეულების ჩვეულებრივი არჩევანით, ისინი რიცხობრივად ტოლია). ეს ფონდი. ბუნების კანონი ე.წ ეკვივალენტობის პრინციპი. ექსპერიმენტულად დამკვიდრდა ეკვივალენტობის პრინციპი ძალიან მაღალი სიზუსტით - 10-12-მდე (1971 წ.). თავდაპირველად ინ-ვა-ს რაოდენობის საზომად მ. ასეთი განმარტება საკმაოდ გარკვეულია. რაც ნიშნავს მხოლოდ ერთგვაროვან სხეულებს, ხაზს უსვამს მ-ის დანამატობას და საშუალებას გვაძლევს შემოვიტანოთ სიმკვრივის ცნება - M. ერთეულები. სხეულის მოცულობა. კლასიკურში ფიზიკას სჯეროდა, რომ სხეულის მ. არცერთ პროცესში არ იცვლება (მ.-ის (ინ-ვა) კონსერვაციის კანონი).

კონცეფცია "M." შეიძინა უფრო ღრმა მნიშვნელობა ა.აინშტაინის ფარდობითობის თეორია (იხ. ფარდობითობის თეორია), რომელიც განიხილავს სხეულებს (ან c-c) ძალიან მაღალი სიჩქარით - სინათლის სიჩქარის შედარება c»3 1010 სმ/წმ. ახალ მექანიკაში ე.წ. რელატივისტური, იმპულსსა და სიჩქარეს შორის კავშირი მოცემულია მიმართებით:

(დაბალი სიჩქარით (v

ანუ M. h-tsy (სხეული) იზრდება მისი სიჩქარის მატებასთან ერთად. მიმართებაში. მექანიკის თვალსაზრისით, M.-ის განმარტებები (1) და (2) განტოლებიდან არ არის ეკვივალენტური, ვინაიდან აჩქარება წყვეტს მისი გამომწვევი ძალის პარალელურობას და M. დამოკიდებულია ნაწილაკების სიჩქარის მიმართულებაზე. . ფარდობითობის თეორიის მიხედვით M. h-tsy ასოცირდება მის ენერგიასთან? თანაფარდობა:

M. დანარჩენი m0 განსაზღვრავს შიდა. wh-tsy-ის ენერგია - ე.წ. დასვენების ენერგია?0=m0c2. T. ენერგია (და პირიქით), ისე მიმართებაში. მექანიკაში მატერიისა და ენერგიის კონსერვაციის კანონები ცალ-ცალკე არ არსებობს - ისინი გაერთიანებულია მთლიანი (ე.ი. დასვენების ენერგიის h-c) ენერგიის კონსერვაციის ერთ კანონში. მათი სავარაუდო გამოყოფა შესაძლებელია მხოლოდ კლასიკურში. ფიზიკა, როდესაც v მდგომარეობები ათავისუფლებენ ენერგიის ჭარბს (ტოლი შემაკავშირებელ ენერგიას) D?, რომელიც შეესაბამება M. Dm=D?/c2. მაშასადამე, კომპოზიტური p-tsy-ის M. ნაკლებია, ვიდრე P-ts-ის M.-ის ჯამი, რომლებიც ქმნიან მას D?/c2 მნიშვნელობით (ე.წ.). ეს ფენომენი განსაკუთრებით შესამჩნევია ბირთვულ რეაქციებში.

ერთეულების CGS სისტემაში M-ის ერთეულია, ხოლო SI-ში. ატომებისა და მოლეკულების მასა ჩვეულებრივ იზომება ატომური მასის ერთეულებში. მ.ელემ. h-c ჩვეულებრივ გამოხატულია ან ერთეულებში. M. e-on (მე), ანუ ენერგიულში. ერთეულები (მითითებულია შესაბამისი საათით). ასე რომ, M. e-on (me) არის 0.511 MeV, M. პროტონი - 1836.1 me, ანუ 938.2 MeV და ა.შ. M.-ის ბუნება ფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პრობლემაა, რომელიც ჯერ კიდევ არ არის გადაწყვეტილი. ზოგადად მიღებულია, რომ M. elem h-tsy განისაზღვრება მინდვრებით, ჭვავის ასოცირდება მასთან (ელ.-მაგნიტ., ბირთვული და სხვ.). თუმცა, რაოდენობები. მ-ის თეორია ჯერ არ შექმნილა. ასევე არ არსებობს თეორია, რომელიც ხსნის რატომ M. ale. ჰ-ც ქმნიან დისკს. მნიშვნელობები და უფრო მეტიც, რაც ამ სპექტრის განსაზღვრის საშუალებას იძლევა.

ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. . 1983 .

წონა

ფუნდამ. ფიზიკური სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს ინერციას და გრავიტაციას. სხეულების თვისებები - მაკროსკოპულიდან. ატომებისა და ელემენტარული ნაწილაკების ობიექტები - არარელატივისტური მიახლოებით, როდესაც მათი სიჩქარე უმნიშვნელოა სინათლის სიჩქარესთან შედარებით თან.ამ მიახლოებით სხეულში შემავალი ნივთიერების საზომს წარმოადგენს სხეულის მ. და ადგილი აქვს მ-ის შენარჩუნებისა და დანამატის კანონებს: იზოლატების მასას. სხეულთა სისტემა დროთა განმავლობაში არ იცვლება და უდრის ამ სისტემის შემადგენელი M. სხეულების ჯამს. არარელატივისტური შემზღუდველი შემთხვევაა ფარდობითობის თეორია,მოძრაობის განხილვა ნებისმიერი სიჩქარით სინათლის სიჩქარემდე.

ფარდობითობის თეორიის თვალსაზრისით მ. ტსხეული ახასიათებს თავის დასვენების ენერგიას, აინშტაინის მიმართების მიხედვით:

ფარდობითობის თეორიაში, ისევე როგორც არარელატივისტურ თეორიაში იზოლირებული მ. სხეულთა სისტემა დროთა განმავლობაში არ იცვლება, მაგრამ არ უდრის ამ სხეულთა ჯამის M.

მ-ის ინერციული (ან ინერციული, ინერციული) თვისებები არარელატივისტურ (ნიუტონის) მექანიკაში განისაზღვრება მიმართებებით:

და შედეგად მიღებული ურთიერთობა

სად არის სხეულის იმპულსი, არის ძალა, არის აჩქარება. ფ-ლუ კინეტიკაში შედის ასევე მ. სხეულის ენერგია T:

გრავიტაციის ნიუტონის თეორიაში M. ემსახურება როგორც უნივერსალური გრავიტაციული ძალის წყაროს, რომელიც იზიდავს ყველა სხეულს ერთმანეთთან. ძალა, რომლითაც mi მასის მქონე სხეული იზიდავს მასის მქონე სხეულს t 2,განისაზღვრება ნიუტონის მიზიდულობის კანონით:

სად - გრავიტაციული მუდმივი, a არის რადიუსის ვექტორი, რომელიც მიმართულია პირველი სხეულიდან მეორეზე. f-l (4) და (6)-დან გამომდინარეობს, რომ სხეულის აჩქარება თავისუფლად ეცემა გრავიტაციაში. ველი, არ არის დამოკიდებული მის მ.-ზე და არც იმ ნივთიერების თვისებებზე, რომლისგანაც სხეული შედგება. ეს ნიმუში, რომელიც ექსპერიმენტულად იქნა გამოცდილი დედამიწის ველზე დაახლოებით 10 -8 სიზუსტით და მზის ველზე დაახლოებით 10 -12 სიზუსტით, ჩვეულებრივ უწოდებენ. ინერციული და გრავიტაციული თანასწორობა. (გრავიტაციული, მძიმე) მ., თუმცა ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ საუბარია არა ორი განსხვავებული მ-ის თანასწორობაზე, არამედ ერთსა და იმავე ფიზიკურზე. ზომა - მ., რომელიც განსაზღვრავს დეკომპ. ფენომენებს. სპეციალურში ფარდობითობის, ენერგიის, იმპულსის და M. თეორიები ურთიერთდაკავშირებულია ურთიერთობებით, რომლებიც განსხვავდება არარელატივისტური მექანიკის მიმართებებისაგან, მაგრამ გადადიან ამ უკანასკნელში. რელატივისტურ მექანიკაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მთლიანი ენერგიის კონცეფცია, რომელიც ტოლია თავისუფალი სხეული მისი დასვენების ენერგიისა და კინეტიკური ჯამის მიხედვით. ენერგია, არსებითად, რელატივისტური თავისუფალი ნაწილაკების მთელი მექანიკა აღწერილია ორი განტოლებით:

გაითვალისწინეთ, რომ ღირებულება ტ,(7) განტოლების მარჯვენა მხარეს შედის იგივე მ., რომელიც შედის ნიუტონის მექანიკის განტოლებაში. ენერგიისა და იმპულსისგან განსხვავებით, რომლებიც იცვლება ერთიდან გადაადგილებისას საცნობარო სისტემებიმეორეს, M. უცვლელი რჩება: ეს არის ლორენცის უცვლელი.

მიმართება (3) ასევე მოქმედებს ფარდობითობის თეორიაში , თვითნებური მნიშვნელობებისთვის, მაგრამ ურთიერთობები (2) და (4) აღარ მოქმედებს. კერძოდ, სხეულის აჩქარების მიმართულება და სიდიდე განისაზღვრება არა მხოლოდ ძალით, არამედ სიჩქარითაც, ისე რომ არცთუ მცირე მნიშვნელობებისთვის შეუძლებელია ერთი სიდიდის შემოღება, რომელიც გამოდგება სხეულის ინერციის საზომად. , ამ შემთხვევაში შეუძლებელია.

ეს არ არის რელატივისტურ შემთხვევაში M. და გრავიტაციის წყარო. ველი, ეს არის ენერგეტიკული იმპულსი, რომელსაც ზოგადად აქვს 10 კომპონენტი.

(7) და (8) განტოლებიდან გამომდინარეობს, რომ თუ სხეულს აქვს ნულოვანი M., მაშინ ის ყოველთვის მოძრაობს სინათლის სიჩქარით და ვერ იქნება მოსვენებული და პირიქით, თუ სხეული სინათლის სიჩქარით მოძრაობს, მისი M. უნდა იყოს ნულის ტოლი. ლიმიტში ეს განტოლებები გულისხმობს იმას

ანუ, აინშტაინის მიმართება (1) და ნორელატივისტური გამონათქვამები (2) და (5) იმპულსისა და კინეტიკისთვის რეპროდუცირებულია. ენერგია.

თვითნებური მნიშვნელობებისთვის, სხეულისთვის (7) და (8) განტოლებიდან შეიძლება მივიღოთ

ტ.ნ. ლორენცის ფაქტორი.

სპეციალურში ფარდობითობის თეორია, ენერგიის და იმპულსის შენარჩუნების კანონები ხდება. კერძოდ, ენერგია (იმპულსი რ) სისტემები თთავისუფალი ნაწილაკები უდრის მათი ენერგიების ჯამს (მომენტები)

აქედან და (7) ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ სისტემის M. არ არის მისი შემადგენელი ნაწილების M. ჯამის ტოლი. ასე რომ, ადვილია იმის შემოწმება, რომ ენერგიით ორი ფოტონის უმარტივეს შემთხვევაში, მათი ჯამური M. ნულის ტოლია, თუ ისინი დაფრინავენ ერთი მიმართულებით და თუ ისინი დაფრინავენ საპირისპირო მიმართულებით. ეს მაგალითი ასევე ასახავს იმ ფაქტს, რომ ფარდობითობის თეორიაში M. სხეულების სისტემები აღარ არის მატერიის რაოდენობის საზომი.

m-ის ერთეული CGS სისტემაში არის გრამი, SI-ში კი კილოგრამი. ატომებისა და მოლეკულების M. ჩვეულებრივ იზომება ატომური მასის ერთეულები.ელემენტარული ნაწილაკების M. ჩვეულებრივ იზომება (ან, ერთეულების სისტემის გამოყენებით, რომელშიც c = 1, - MeV-ში). მაგალითად, M. ელექტრონი M. პროტონი M. აღმოჩენილი ელემენტარული ნაწილაკებიდან ყველაზე მძიმე -

ცნობილია მრავალი. დასვენების ენერგიის კინეტიკურ ენერგიად გადაქცევის მაგალითები. ენერგია და პირიქით. ამრიგად, ელექტრონ-პოზიტრონის სხივების შეჯახებისას, ენერგიებთან და საპირისპიროდ მიმართულ მომენტებთან შეჯახებისას, იბადება მოსვენებული Z-ბოზონი. მოსვენებულ მდგომარეობაში მყოფი ელექტრონისა და პოზიტრონის განადგურების დროს მათი დასვენების მთელი ენერგია გარდაიქმნება კინეტიკურ ენერგიად. ფოტონის ენერგია. მზეზე თერმობირთვული რეაქციების შედეგად ორი ელექტრონი და ოთხი პროტონი გარდაიქმნება ჰელიუმის ბირთვად და ორი და გამოიყოფა კინეტიკური ენერგია. ენერგია

ამ შემთხვევაში კინეტიკაში ენერგია გადადის რეაქციაში შემავალი M. ნაწილაკების ჯამის დაახლოებით 1%-ით. ურანის ბირთვის დაშლის დროს MeV, რომელიც არის ~ 10 -3 M. მეთანის წვის დროს

ენერგია ~ 10 -10 M გამოიყოფა.ფოტოსინთეზის პროცესში M იზრდება დაახლოებით იგივე რაოდენობით მცენარის მიერ კინეტიკური ენერგიის შთანთქმის გამო. ფოტონის ენერგია.

თუ ნაწილაკები არ არის თავისუფალი, როგორც, მაგალითად, ელექტრონები მეტალში ან კვარკებინუკლეონში აქვთ ეფექტური წონა.ეფ. კვარკის სიდიდე დამოკიდებულია მანძილზე, რომლითაც იგი იზომება: რაც უფრო მცირეა მანძილი, მით უფრო მცირეა. კვარკი. ფუნდამენტური განსხვავებაა კვარკის M.-სა და ელექტრონის M.-ს შორის, ვინაიდან კვარკი, ელექტრონისგან განსხვავებით, არ შეიძლება იყოს თავისუფალ მდგომარეობაში.

M. ელემენტარული ნაწილაკების ბუნება ერთ-ერთი ჩ. ფიზიკის კითხვები. მე-19 და მე-20 საუკუნეების მიჯნაზე. ჩათვალა, რომ მ.-ს შეიძლება ჰქონდეს ელ.-მაგ. წარმოშობა. ქერქში ცნობილია, რომ ე-მაგ. პასუხისმგებელია M. ელექტრონის მხოლოდ მცირე ნაწილზე. ასევე ცნობილია, რომ წვლილი M. nucleons იძლევა , იმის გამო გლუონები,და არა კვარკებში შემავალი მ. მაგრამ უცნობია რა იწვევს მ. ლეპტონებიდა კვარკები. არსებობს ჰიპოთეზა, რომ აქ თანხები თამაშობს როლს. ბოზონები ნულოვანი სპინით - ე.წ. ჰიგსის ბოზონები (იხ ჰიგსის მექანიზმი).ამ ნაწილაკების ძიება ერთ-ერთი მთავარია მაღალი ენერგიის ფიზიკის პრობლემები.

საგანმანათლებლო, პოპულარულ სამეცნიერო და ენციკლოპედიურ ლიტერატურაში (კერძოდ, ამ ენციკლოპედიის სტატიებში, რომლებიც ეძღვნება რელატივისტური ნაწილაკების ამაჩქარებლებს), ჯერ კიდევ ფართოდ არის გავრცელებული არქაული ტერმინოლოგია, რომელიც წარმოიშვა დასაწყისში. მე -20 საუკუნე ფარდობითობის თეორიის შექმნის პროცესში. მისი ამოსავალი წერტილი არის f-ly-ის გამოყენება არაპატარა მნიშვნელობების რეგიონში, სადაც მოქმედებს f-la (8). შედეგად, გაჩნდა განცხადებები, რომ სხეულის M. იზრდება მისი სიჩქარის (ენერგიის) მატებასთან ერთად, ფლობს M.-ს და არსებობს სრული ეკვივალენტობა M.-სა და ენერგიას შორის:

ა. აინშტაინისგან განსხვავებით სტატიასა და წიგნში, ხშირად სწორედ ამ ფ-ლუს და არა ფ-ლუს (1) უწოდებენ აინშტაინის ფ-ლო. ასე რომ, გარკვეული მ., როგორც წესი, აღინიშნება ტდა უწოდა მ., უფრო იშვიათად - რელატივისტური M. ან M. მოძრაობა. ამავდროულად, ჩვეულებრივ მ.-ს, რომელიც ამ სტატიაში იყო განხილული, ეწოდება დასვენების M. ან საკუთარი M. და აღინიშნება. t 0.ერთ-ერთი მთავარი ფარდობითობის თეორიის f-l გამოცხადებულია f-la

ამ ყველაფერს მივყავართ ტერმინოლოგიამდე. დაბნეულობა, ქმნის დამახინჯებულ იდეებს ფარდობითობის თეორიის საფუძვლების შესახებ, ქმნის შთაბეჭდილებას, რომ მნიშვნელობა თამაშობს ინერციულ და გრავიტაციულ როლს. M. თუმცა ეს სიმართლეს არ შეესაბამება. მაგალითად, თუ აჩქარების ძალა სხეულის სიჩქარის პარალელურია, მაშინ „ინერციის საზომი“ არის ე.წ. "გრძივი მასა", Dr. მაგალითი არის f-ly (B) რელატივისტური განზოგადება მსუბუქი ნაწილაკების (ელექტრონის ან ფოტონის) მოძრაობაზე გრავიტაციაში. მძიმე სხეულის მასის ველი მ(მაგ. დედამიწა ან მზე). შეიძლება აჩვენოს (ფარდობითობის ზოგადი თეორიის საფუძველზე), რომ ამ შემთხვევაში სინათლის ნაწილაკზე მოქმედი ძალა უდრის

სადაც ამ ფ-ლა გადადის (6-ში). ზე , რაოდენობა, რომელიც ასრულებს "გრავიტაციული ძალის" როლს, აღმოჩნდა, რომ დამოკიდებულია არა მხოლოდ ნაწილაკების ენერგიაზე, არამედ ურთიერთმიმართულებაზეც. თუ , მაშინ "გრავიტაცია. M." უდრის და თუ , მაშინ უდრის

[ფოტონისთვის _ T. o. აზრი არ აქვს "გრავიტაციაზე. M"-ზე ლაპარაკს. ფოტონი, თუ მასიურ სხეულზე (მაგ., დედამიწა, მზე) ვერტიკალურად მოხვედრილი ფოტონისთვის ეს მნიშვნელობა 2-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე სხეულის ზედაპირზე ჰორიზონტალურად მფრინავი ფოტონი. ეს არის მიზეზი, რის გამოც ფოტონის გადახრის კუთხე გრავიტაციაში. მზის ველი აღმოჩნდება 2-ჯერ უფრო დიდი ვიდრე M მნიშვნელობის ინტერპრეტაციიდან გამომდინარეობს.

ზოგადად, ტერმინოლოგია, რომელიც იყენებს „მ. დასვენების“, „მ. მოძრაობის“, ფ-ლი (11), (12) და ა.შ. არტეფაქტების ცნებებს, ართულებს თეორიის არსის გაგებას. ფარდობითობა, ართულებს თანამედროვეობის გაცნობას. სამეცნიერო ლიტერატურა.

ნათ.: 1) Einstein A., Ist die Tragheit eines Korpers von seinem Energieinhalt abhangig?, "Ann. Phys.", 1905, Bd 18, S. 639-41; 2) აინშტაინ ა., ფარდობითობის თეორიის არსი, ტრანს. ინგლისურიდან, მ., 1955, გვ. 7-44; 3) Landau L. D., Lifshits E. M., Field Theory, 7th ed., M., 1988; 4) Taylor E., Wheeler D., Physics of space - time, trans. ინგლისურიდან, მე-2 გამოცემა, მ., 1971 წ. L.B. Okun.

ფიზიკური ენციკლოპედია. 5 ტომად. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი A.M. პროხოროვი. 1988 .

• რუსული ენის უცხო სიტყვების ლექსიკონი

ბევრი ნახე, მობო... რუსული სინონიმებისა და მნიშვნელობით მსგავსი გამოთქმების ლექსიკონი. ქვეშ. რედ. ნ. აბრამოვა, მ .: რუსული ლექსიკონები, 1999. მასობრივი ნაწილი, ბევრი, ბრბო, ბრბო, ბევრი ... სინონიმური ლექსიკონი

წონა- (1) მატერიის ერთ-ერთი მთავარი ფიზიკური მახასიათებელი, რომელიც არის მისი ინერციული (იხ.) და გრავიტაციული (იხ.) თვისებების საზომი. კლასიკურში (იხ.), მასა უდრის სხეულზე მოქმედი F ძალის თანაფარდობას მის მიერ შეძენილ a აჩქარებასთან: m = F / a (იხ.). ... ... დიდი პოლიტექნიკური ენციკლოპედია

წონა, მასები, ქალები. (ლათ. massa). 1. ბევრი, დიდი რაოდენობა. ხალხის მასა. დაიღალა შთაბეჭდილებების მასით. ბევრი უბედურება. 2. უფრო ხშირად pl. მშრომელთა ფართო წრეები, მოსახლეობა. მშრომელი მასები. მოერიდეთ მასებს. გლეხის სასიცოცხლო ინტერესები ... ... უშაკოვის განმარტებითი ლექსიკონი

- - 1) ბუნებრივი მეცნიერული გაგებით, ორგანიზმში არსებული ნივთიერების რაოდენობა; სხეულის წინააღმდეგობას მისი მოძრაობის (ინერციის) ცვლილების მიმართ ინერციული მასა ეწოდება; მასის ფიზიკური ერთეული არის 1 სმ3 წყლის ინერტული მასა, რომელიც არის 1 გ (გრამი ... ... ფილოსოფიური ენციკლოპედია

- (ლათინურიდან massa სიმსივნე, ერთიანად, ცალი), ფუნდამენტური ფიზიკური სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს ყველა სხეულის ინერტულ და გრავიტაციულ თვისებებს მაკროსკოპული სხეულებიდან ატომებამდე და ელემენტარულ ნაწილაკებამდე. ინერციის საზომად, მასა შემოიღო ი. ნიუტონმა ... ... თანამედროვე ენციკლოპედია

მატერიის ერთ-ერთი მთავარი ფიზიკური მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს მის ინერტულ და გრავიტაციულ თვისებებს. კლასიკურ მექანიკაში მასა უდრის სხეულზე მოქმედი ძალის თანაფარდობას მის გამოწვეულ აჩქარებასთან (ნიუტონის მე-2 კანონი) ამ შემთხვევაში მასა ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

MASS, უკეთესი masa ქალი, ლათ. ნივთიერება, სხეული, მატერია; | სისქე, მატერიის მთლიანობა ცნობილ სხეულში, მისი მატერიალურობა. ატმოსფეროს მოცულობა დიდია, მასა კი უმნიშვნელო. ასეთი მასა ყველაფერს დაამსხვრევს. საქონლის მასა, გროვა, უფსკრული. | ვაჭარი მთელი ქონება... დალის განმარტებითი ლექსიკონი

- (სიმბოლო M), საგანში ნივთიერების რაოდენობის საზომი. მეცნიერები განასხვავებენ მასის ორ ტიპს: გრავიტაციული მასა არის სხეულებს შორის ურთიერთმიზიდულობის საზომი (დედამიწის მიზიდულობა), რომელიც გამოიხატება ნიუტონის მიერ უნივერსალური მიზიდულობის კანონში (იხ. გრავიტაცია); ინერტული... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

კონცეფცია, რომელსაც ადრეული ბავშვობიდან ვიცნობთ, არის მასა. და მაინც, ფიზიკის კურსში, გარკვეული სირთულეები დაკავშირებულია მის შესწავლასთან. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია მკაფიოდ განისაზღვროს, თუ როგორ შეიძლება მისი ამოცნობა? და რატომ არ უდრის წონას?

მასის განსაზღვრა

ამ რაოდენობის ბუნებრივი სამეცნიერო მნიშვნელობა ის არის, რომ ის განსაზღვრავს მატერიის რაოდენობას, რომელიც შეიცავს სხეულში. მისი აღნიშვნისთვის, ჩვეულებრივია გამოიყენოთ ლათინური ასო m. სტანდარტულ სისტემაში საზომი ერთეული კილოგრამია. ამოცანებსა და ყოველდღიურ ცხოვრებაში ხშირად იყენებენ სისტემურს: გრამი და ტონა.

სკოლის ფიზიკის კურსში, პასუხი კითხვაზე: "რა არის მასა?" მოცემული ინერციის ფენომენის შესწავლისას. შემდეგ იგი განისაზღვრება, როგორც სხეულის უნარი, წინააღმდეგობა გაუწიოს მისი მოძრაობის სიჩქარის ცვლილებას. ამიტომ მასას ინერტულსაც უწოდებენ.

რა არის წონა?

პირველი, ეს არის ძალა, ანუ ვექტორი. მეორეს მხრივ, მასა არის სკალარული წონა, რომელიც ყოველთვის მიმაგრებულია საყრდენზე ან საკიდზე და მიმართულია იმავე მიმართულებით, როგორც გრავიტაცია, ანუ ვერტიკალურად ქვემოთ.

წონის გამოთვლის ფორმულა დამოკიდებულია იმაზე, მოძრაობს თუ არა ეს საყრდენი (შეჩერება). როდესაც სისტემა ისვენებს, გამოიყენება შემდეგი გამოთქმა:

P \u003d m * g,სადაც P (ინგლისურ წყაროებში ასო W გამოიყენება) არის სხეულის წონა, g არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება. დედამიწისთვის, g ჩვეულებრივ აღებულია 9,8 მ / წმ 2-ის ტოლი.

მასის ფორმულა შეიძლება გამოვიდეს მისგან: m = P / გ.

ქვევით გადაადგილებისას, ანუ წონის მიმართულებით, მისი ღირებულება მცირდება. ასე რომ, ფორმულა იღებს ფორმას:

P \u003d m (g - a).აქ "ა" არის სისტემის აჩქარება.

ანუ როდესაც ეს ორი აჩქარება ტოლია, უწონადობის მდგომარეობა შეინიშნება, როცა სხეულის წონა ნულის ტოლია.

როდესაც სხეული იწყებს მოძრაობას ზემოთ, ისინი საუბრობენ წონის მატებაზე. ამ სიტუაციაში ხდება გადატვირთვის მდგომარეობა. იმის გამო, რომ სხეულის წონა იზრდება და მისი ფორმულა ასე გამოიყურება:

P \u003d m (g + a).

როგორ უკავშირდება მასა სიმკვრივეს?

გადაწყვეტილება. 800 კგ/მ3. იმისათვის, რომ გამოიყენოთ უკვე ცნობილი ფორმულა, თქვენ უნდა იცოდეთ ლაქის მოცულობა. ადვილია გამოთვლა, თუ ავიღებთ ლაქას ცილინდრისთვის. შემდეგ მოცულობის ფორმულა იქნება:

V = π * r 2 * სთ.

უფრო მეტიც, r არის რადიუსი, ხოლო h არის ცილინდრის სიმაღლე. მაშინ მოცულობა ტოლი იქნება 668794,88 მ 3. ახლა თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ მასა. გამოვა ასე: 535034904 კგ.

პასუხი: ნავთობის მასა დაახლოებით უდრის 535036 ტონას.

დავალება ნომერი 5.მდგომარეობა: ყველაზე გრძელი სატელეფონო კაბელის სიგრძეა 15151 კმ. რა არის სპილენძის მასა, რომელიც შევიდა მის წარმოებაში, თუ მავთულის ჯვარი 7,3 სმ 2-ია?

გადაწყვეტილება. სპილენძის სიმკვრივეა 8900 კგ/მ3. მოცულობა იპოვება ფორმულით, რომელიც შეიცავს ცილინდრის ფუძის ფართობის და სიმაღლის (აქ, კაბელის სიგრძე) ნამრავლს. მაგრამ ჯერ ეს ტერიტორია უნდა გადააქციოთ კვადრატულ მეტრად. ანუ ეს რიცხვი გაყავით 10000-ზე. გამოთვლების შემდეგ გამოდის, რომ მთელი კაბელის მოცულობა დაახლოებით უდრის 11000 მ 3-ს.

ახლა ჩვენ უნდა გავამრავლოთ სიმკვრივისა და მოცულობის მნიშვნელობები, რათა გავიგოთ რის ტოლია მასა. შედეგი არის რიცხვი 97900000 კგ.

პასუხი: სპილენძის მასა არის 97900 ტონა.

მასასთან დაკავშირებული კიდევ ერთი საკითხი

დავალება ნომერი 6.მდგომარეობა: ყველაზე დიდი სანთელი, რომლის წონა იყო 89867 კგ, იყო 2,59 მ დიამეტრის რა სიმაღლე იყო?

გადაწყვეტილება. ცვილის სიმკვრივე - 700 კგ / მ 3. სიმაღლე უნდა მოიძებნოს აქედან, ანუ V უნდა გაიყოს π-ის ნამრავლზე და რადიუსის კვადრატზე.

და თავად მოცულობა გამოითვლება მასით და სიმკვრივით. გამოდის, რომ უდრის 128,38 მ 3. სიმაღლე იყო 24,38 მ.

პასუხი: სანთლის სიმაღლეა 24,38 მ.

მასა (ფიზიკური ღირებულება) წონა, ფიზიკური სიდიდე, მატერიის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს მის ინერციულ და გრავიტაციულ თვისებებს. შესაბამისად, მ. ინერტულია და მ. გრავიტაციული (მძიმე, გრავიტაციული).

მ-ის ცნება მექანიკაში შევიდა ი. ნიუტონი.ნიუტონის კლასიკურ მექანიკაში იმპულსის განმარტებაში შედის მ. იმპულსი) სხეული: იმპულსი p არის სხეულის v სიჩქარის პროპორციული,

p = m.v.

პროპორციულობის კოეფიციენტი - მუდმივი მნიშვნელობა m მოცემული სხეულისთვის - არის სხეულის M. კლასიკური მექანიკის მოძრაობის განტოლებიდან მიიღება მ-ის ეკვივალენტური განმარტება

f = ma.

აქ M. არის პროპორციულობის კოეფიციენტი f სხეულზე მოქმედ ძალასა და მის მიერ გამოწვეულ სხეულის აჩქარებას შორის. (1) და (2) მიმართებით განსაზღვრულ მასას ინერციული მასა, ანუ ინერციული მასა ეწოდება; იგი ახასიათებს სხეულის დინამიურ თვისებებს, არის სხეულის ინერციის საზომი: მუდმივი ძალის დროს რაც უფრო დიდია სხეულის M, მით ნაკლებ აჩქარებას იძენს იგი, ანუ მით უფრო ნელა იცვლება მისი მოძრაობის მდგომარეობა. (რაც უფრო დიდია მისი ინერცია).

სხვადასხვა სხეულებზე ერთი და იგივე ძალით მოქმედებით და მათი აჩქარებების გაზომვით შეიძლება განვსაზღვროთ ამ სხეულების M-ის შეფარდება: m. 1 :მ 2 :მ 3 ... = ა 1 : ა 2 : ა 3 ...; თუ საზომ ერთეულად ერთ-ერთი M-ია აღებული, შეიძლება დარჩენილი სხეულების M-ის პოვნა.

ნიუტონის გრავიტაციის თეორიაში მაგნეტიზმი ჩნდება სხვა ფორმით - როგორც გრავიტაციული ველის წყარო. თითოეული სხეული ქმნის სხეულის M-ის პროპორციულ გრავიტაციულ ველს (და მასზე მოქმედებს სხვა სხეულების მიერ შექმნილი გრავიტაციული ველი, რომლის სიძლიერეც ასევე პროპორციულია M. სხეულების). ეს ველი იწვევს ნებისმიერი სხვა სხეულის მიზიდულობას ამ სხეულზე განსაზღვრული ძალით ნიუტონის გრავიტაციის კანონი:

სადაც r არის მანძილი სხეულებს შორის, G არის უნივერსალური გრავიტაციული მუდმივი, ვარ 1 და მ 2 ‒ მ.მიზიდული სხეულები. ფორმულიდან (3) ადვილია ფორმულის მიღება წონაР m მასის სხეულები დედამიწის გრავიტაციულ ველში:

P \u003d მ გ.

აქ g = G M / r 2 არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება დედამიწის გრავიტაციულ ველში და r »R არის დედამიწის რადიუსი. (3) და (4) მიმართებით განსაზღვრულ მასას სხეულის გრავიტაციული მასა ეწოდება.

პრინციპში, არსად არ გამომდინარეობს, რომ მაგნიტიზმი, რომელიც ქმნის გრავიტაციულ ველს, ასევე განსაზღვრავს იმავე სხეულის ინერციას. თუმცა, გამოცდილებამ აჩვენა, რომ ინერციული მაგნეტიზმი და გრავიტაციული მაგნეტიზმი ერთმანეთის პროპორციულია (და საზომი ერთეულების ჩვეულებრივი არჩევანით, ისინი რიცხობრივად ტოლია). ბუნების ამ ფუნდამენტურ კანონს ეკვივალენტობის პრინციპი ეწოდება. მისი აღმოჩენა სახელს უკავშირდება გ. გალილეა, რომელმაც დაადგინა, რომ დედამიწაზე ყველა სხეული ერთნაირი აჩქარებით ეცემა. და. აინშტაინიეს პრინციპი (რომელიც მან პირველად ჩამოაყალიბა) ფარდობითობის ზოგადი თეორიის საფუძვლად დააყენა (იხ. გრავიტაცია). ეკვივალენტობის პრინციპი დადგენილია ექსპერიმენტულად ძალიან მაღალი სიზუსტით. პირველად (1890-1906 წწ.) ინერტული და გრავიტაციული მაგნეტიზმის თანასწორობის ზუსტი შემოწმება ჩატარდა ლ. Eötvös, რომელმაც დაადგინა , რომ მ . შეცდომით ~ 10-8 . 1959–64 წლებში ამერიკელმა ფიზიკოსებმა რ. დიკემ, რ. კროტკოვმა და პ. როლმა შეამცირეს შეცდომა 10-11-მდე, ხოლო 1971 წელს საბჭოთა ფიზიკოსებმა ვ.

ეკვივალენტობის პრინციპი შესაძლებელს ხდის ყველაზე ბუნებრივად განსაზღვროს სხეულის მ წონით.

თავდაპირველად მასა განიხილებოდა (მაგალითად, ნიუტონის მიერ), როგორც ნივთიერების რაოდენობის საზომი. ასეთ განმარტებას აქვს მკაფიო მნიშვნელობა მხოლოდ ერთი და იმავე მასალისგან აგებული ერთგვაროვანი სხეულების შესადარებლად. იგი ხაზს უსვამს M-ის დანამატს. ‒ სხეულის M უდრის მისი ნაწილების M.-ის ჯამს. ერთგვაროვანი სხეულის მასა მისი მოცულობის პროპორციულია, ამიტომ შეგვიძლია შემოგთავაზოთ კონცეფცია სიმჭიდროვე‒ სხეულის მოცულობის M. ერთეული.

კლასიკურ ფიზიკაში ითვლებოდა, რომ სხეულის მ. არ იცვლება არც ერთ პროცესში. ეს შეესაბამებოდა მატერიის (ნივთიერების) კონსერვაციის კანონს, რომელიც აღმოაჩინა M.V. ლომონოსოვიდა A.L. ლავუაზიე. კერძოდ, ამ კანონში ნათქვამია, რომ ნებისმიერ ქიმიურ რეაქციაში საწყისი კომპონენტების M. ჯამი უდრის საბოლოო კომპონენტების M. ჯამს.

მ-ის ცნებამ უფრო ღრმა მნიშვნელობა შეიძინა განსაკუთრებულის მექანიკაში. ა.აინშტაინის ფარდობითობის თეორია (იხ. ფარდობითობის თეორია), რომელიც განიხილავს სხეულების (ან ნაწილაკების) მოძრაობას ძალიან მაღალი სიჩქარით - სინათლის სიჩქარესთან შედარებით » 3×1010 სმ/წმ. ახალ მექანიკაში - მას ჰქვია რელატივისტური მექანიკა - ნაწილაკების იმპულსსა და სიჩქარეს შორის კავშირი მოცემულია მიმართებით:

დაბალი სიჩქარით (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 :

ამ ფორმულის გათვალისწინებით, კერძოდ, ისინი ამბობენ, რომ ნაწილაკების (სხეულის) იმპულსი იზრდება მისი სიჩქარის მატებასთან ერთად. ნაწილაკების იმპულსის ასეთი რელატივისტური ზრდა მისი სიჩქარის ზრდისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული დიზაინის შექმნისას ნაწილაკების ამაჩქარებლებიმაღალი ენერგიები. M. დანარჩენი m 0 (M. საცნობარო ჩარჩოში, რომელიც ასოცირდება ნაწილაკთან) არის ნაწილაკების ყველაზე მნიშვნელოვანი შინაგანი მახასიათებელი. ყველა ელემენტარულ ნაწილაკს აქვს მკაცრად განსაზღვრული m 0 მნიშვნელობები, რომლებიც თან ახლავს ამ ტიპის ნაწილაკებს.

უნდა აღინიშნოს, რომ რელატივისტურ მექანიკაში M.-ის განმარტება მოძრაობის განტოლებიდან (2) არ არის M.-ის, როგორც პროპორციულობის ფაქტორი ნაწილაკების იმპულსსა და სიჩქარეს შორის, რადგანაც აჩქარება წყვეტს პარალელურობას. ძალის გამომწვევი და მ. თურმე დამოკიდებულია ნაწილაკების სიჩქარის მიმართულებაზე.

ფარდობითობის თეორიის მიხედვით, m ნაწილაკის იმპულსი დაკავშირებულია მის ენერგიასთან E მიმართებით:

M. დანარჩენი განსაზღვრავს ნაწილაკების შიდა ენერგიას - ე.წ. დასვენების ენერგია E 0 \u003d m 0 c 2 . ამრიგად, ენერგია ყოველთვის ასოცირდება M.-თან (და პირიქით). მაშასადამე, არ არსებობს მ-ის კონსერვაციის ცალკეული (როგორც კლასიკურ ფიზიკაში) კანონი და ენერგიის შენარჩუნების კანონი - ისინი გაერთიანებულია მთლიანი (ანუ ნაწილაკების დანარჩენი ენერგიის ჩათვლით) ენერგიის შენარჩუნების ერთ კანონში. ენერგიის შენარჩუნების კანონებად და მაგნიტიზმის კონსერვაციის კანონებად სავარაუდო დაყოფა შესაძლებელია მხოლოდ კლასიკურ ფიზიკაში, როდესაც ნაწილაკების სიჩქარე მცირეა (v<< с ) и не происходят процессы превращения частиц.

რელატივისტურ მექანიკაში მაგნეტიზმი არ არის სხეულის დანამატი მახასიათებელი. როდესაც ორი ნაწილაკი ერთიანდება და ქმნის ერთ ნაერთ სტაბილურ მდგომარეობას, ენერგიის ჭარბი (ტოლია დამაკავშირებელი ენერგია) DE , რომელიც შეესაბამება M. Dm = DE / s 2 . მაშასადამე, კომპოზიტური ნაწილაკის M. ნაკლებია, ვიდრე ნაწილაკების M. ჯამი, რომლებიც ქმნიან მას DE/s მნიშვნელობით. 2 (ე. წ მასობრივი დეფექტი). ეს ეფექტი განსაკუთრებით გამოხატულია ქ ბირთვული რეაქციები. მაგალითად, დეიტრონის M. (d) ნაკლებია პროტონის (p) და ნეიტრონის (n) M. ჯამზე; დეფექტი M. Dm დაკავშირებულია გამა კვანტის (g) ენერგიასთან, რომელიც წარმოიქმნება დეიტრონის წარმოქმნის დროს: p + n ® d + g, E g \u003d Dm c 2 . მ-ის დეფექტი, რომელიც წარმოიქმნება კომპოზიტური ნაწილაკის წარმოქმნის დროს, ასახავს მ-ისა და ენერგიის ორგანულ კავშირს.

ერთეულთა CGS სისტემაში მ-ის ერთეული არის გრამი, და ში ერთეულების საერთაშორისო სისტემა SI - კილოგრამი. ატომებისა და მოლეკულების მასა ჩვეულებრივ იზომება ატომური მასის ერთეულები. ჩვეულებრივია ელემენტარული ნაწილაკების მასის გამოხატვა ან ელექტრონის მასის ერთეულებში, ან ენერგეტიკულ ერთეულებში, რაც მიუთითებს შესაბამისი ნაწილაკების დანარჩენ ენერგიაზე. ასე რომ, ელექტრონის M. არის 0,511 მევ, პროტონის M. არის 1836,1 მევ, ანუ 938,2 მევ და ა.შ.

მათემატიკის ბუნება თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გადაუჭრელი პრობლემაა. ზოგადად მიღებულია, რომ ელემენტარული ნაწილაკების მაგნეტიზმი განისაზღვრება მასთან დაკავშირებული ველებით (ელექტრომაგნიტური, ბირთვული და სხვა). თუმცა მ.-ის რაოდენობრივი თეორია ჯერ არ არის შექმნილი. ასევე არ არსებობს თეორია, რომელიც განმარტავს, თუ რატომ ქმნიან ელემენტარული ნაწილაკების M. მნიშვნელობების დისკრეტულ სპექტრს და უფრო მეტიც, საშუალებას იძლევა განისაზღვროს ეს სპექტრი.

ასტროფიზიკაში სხეულის მაგნეტიზმი, რომელიც ქმნის გრავიტაციულ ველს, განსაზღვრავს ე.წ. გრავიტაციის რადიუსისხეულები R gr = 2GM/c 2 . გრავიტაციული მიზიდულობის გამო, ვერანაირი გამოსხივება, სინათლის ჩათვლით, ვერ გადის გარეთ, სხეულის ზედაპირის მიღმა R £ R gr რადიუსით. ამ ზომის ვარსკვლავები უხილავი იქნებოდა; ასე ეძახდნენ შავი ხვრელები". ასეთმა ციურმა სხეულებმა მნიშვნელოვანი როლი უნდა შეასრულონ სამყაროში.

ლიტ.: ჯამერ მ., მასის კონცეფცია კლასიკურ და თანამედროვე ფიზიკაში, ინგლისურიდან თარგმნა, მ., 1967; Khaikin S. E., მექანიკის ფიზიკური საფუძვლები, მ., 1963; ფიზიკის ელემენტარული სახელმძღვანელო, G. S. Landsberg, მე-7 გამოცემა, ტ. 1, M., 1971 წ.

ია.ა.სმოროდინსკი.

დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. 1969-1978 .

ნახეთ, რა არის "მასა (ფიზიკური რაოდენობა)" სხვა ლექსიკონებში:

- (ლათ. massa, ლიტ. სიმსივნე, ერთიანად, ნაჭერი), ფიზიკური. ღირებულება, ერთ-ერთი har to მატერია, რომელიც განსაზღვრავს მის ინერციულ და გრავიტაციულ ძალებს. სვ. კონცეფცია "M." იგი შევიდა მექანიკაში ი. ნიუტონმა სხეულის იმპულსის p პროპორციული იმპულსის (მოძრაობის რაოდენობის) განსაზღვრაში. ... ... ფიზიკური ენციკლოპედია

- (ლათ. მასა). 1) ნივთიერების რაოდენობა საგანში, ფორმის მიუხედავად; სხეული, მატერია. 2) ჰოსტელში: რაღაცის მნიშვნელოვანი რაოდენობა. რუსულ ენაში შეტანილი უცხო სიტყვების ლექსიკონი. ჩუდინოვი A.N., 1910. მასა 1) ფიზიკაში, რაოდენობა ... ... რუსული ენის უცხო სიტყვების ლექსიკონი

- - 1) ბუნებრივი მეცნიერული გაგებით, ორგანიზმში არსებული ნივთიერების რაოდენობა; სხეულის წინააღმდეგობას მისი მოძრაობის (ინერციის) ცვლილების მიმართ ინერციული მასა ეწოდება; მასის ფიზიკური ერთეული არის 1 სმ3 წყლის ინერტული მასა, რომელიც არის 1 გ (გრამი ... ... ფილოსოფიური ენციკლოპედია

წონა- (ჩვეულებრივი თვალსაზრისით), ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს მოცემულ სხეულს; ზუსტი განმარტება გამომდინარეობს მექანიკის ძირითადი კანონებიდან. ნიუტონის მეორე კანონის თანახმად, "მოძრაობის ცვლილება მოქმედი ძალის პროპორციულია და აქვს ... ... დიდი სამედიცინო ენციკლოპედია

ფიზ. დინამიკის დამახასიათებელი მნიშვნელობა. სვ ვა ტეპა. I.m შედის ნიუტონის მეორე კანონში (და, შესაბამისად, არის სხეულის ინერციის საზომი). სიმძიმის ტოლი. მასა (იხ. MASS). ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. მოსკოვი: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი ა... ფიზიკური ენციკლოპედია

- (მძიმე მასა), ფიზიკური. მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს სხეულის ძალას, როგორც სიმძიმის წყაროს; ინერციული მასის ტოლი. (იხ. MASS). ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. მოსკოვი: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი A.M. პროხოროვი. 1983... ფიზიკური ენციკლოპედია

ფიზ. მნიშვნელობა უდრის VA-ში დათვლის მასის თანაფარდობას. ერთეული M. m. (SI-ში) კგ/მოლ. M \u003d m / n, სადაც M M. m. კგ / მოლში, m არის მასა ვაში კგ-ში, n არის რიცხვი ვაში მოლში. რიცხვითი მნიშვნელობა M. m., vyraz. კგ/მოლში, თანაბრად ეხება. მოლეკულური წონა გაყოფილი ... დიდი ენციკლოპედიური პოლიტექნიკური ლექსიკონი - ზომა, ხასიათი კა ფიზიკური. მატერიალური სამყაროს ობიექტები ან ფენომენები, რომლებიც საერთოა მრავალი ობიექტისთვის ან ფენომენისთვის, როგორც თვისებები. ურთიერთობა, მაგრამ ინდივიდუალური რაოდენობით. ურთიერთობა თითოეული მათგანისთვის. მაგალითად, მასა, სიგრძე, ფართობი, მოცულობა, ელექტროენერგია. მიმდინარე F... დიდი ენციკლოპედიური პოლიტექნიკური ლექსიკონი