A gravitációs tömeg
A tömeg az egyik legfontosabb fizikai mennyiség. Kezdetben (XVII-XIX), ő jellemezte „anyag mennyisége” a fizikai tárgyat, ahonnan, az elképzelések szerint a időfüggő, mint a képesség, hogy kifogást ellenállni az alkalmazott erőt (tehetetlensége) és gravitációs tulajdonságai - súlya. A modern fizikában az "anyagmennyiség" fogalma más jelentéssel bír. és tömegesen megértik a fizikai objektum két különböző tulajdonságát:
- Súlyos tömeg mutatja az erőt, amely a test együttműködik a külső gravitációs mezők (passzív gravitációs tömeg) és a gravitációs mező hozza létre ezt a nagyon test (aktív gravitációs tömeg) - ez a tömeg jelenik meg a egyetemes tömegvonzás törvénye.
- Az inerciális tömeg, amely a testek tehetetlenségének mértékét jellemzi, és Newton második törvényében jelenik meg. Ha egy inerciális referencia-keret önkényes ereje egyenletesen felgyorsítja a különböző testeket, akkor ezek a testek ugyanolyan inert tömeggel rendelkeznek.
Elméletileg a gravitációs és a tehetetlenségi tömegek egyenlőek, ezért a legtöbb esetben egyszerűen csak a tömegről beszélnek, anélkül, hogy megmondnák, melyikről van szó.
A test tömege nem függ attól, hogy milyen külső erők és milyen idő alatt működnek a testen.
A tömegfogalom egységének tanulmányozása
Amint azt kísérletileg megállapították, ez a két tömeg arányos egymással. Ez nem mutatott eltérést a törvény, ezért az új méréseket a tehetetlen tömeg egységek nem lép (a mértékegység a gravitációs tömeg), valamint az arányosság együttható tekintik egyenlő egy, amely lehetővé teszi számunkra, hogy beszélni az egyenlő tehetetlen és súlyos tömeg.
Azt mondhatjuk, hogy a két fajta tömeg arányosságának első ellenőrzését a Galileo Galilei végezte. amely megnyitotta a szabad esés egyetemességét. Galileo kísérletei szerint a testek szabad leesésének megfigyelésére minden test, tömegétől és anyaguktól függetlenül, ugyanolyan gyorsan csökken, mint a szabad esés. Most ezek a kísérletek a következőképpen értelmezhetők: az erő növelése. amely a Föld gravitációs mezőjéről egy masszívabb testre reagál, teljesen kompenzálja az inert tulajdonságainak növekedése. Következésképpen a gravitációs tömeg arányos az inerciális tömeggel [1]
A tehetetlenségi és gravitációs tömegek egyenlőségét Newton is észlelte. azt is először bizonyította, hogy legfeljebb 0,1% -kal térnek el egymástól (más szavakkal, 10-3-nál nagyobbak). A mai napig ezt az egyenletet nagyon nagy pontossággal tesztelték (3 × 10 -13).
Tény, hogy az egyenlő gravitációs és tehetetlenségi tömege került megfogalmazásra Einstein, mint a gyenge ekvivalencia elv - része az egyenértékűség elvei általános relativitáselmélet. Van egy erős egyenértékűség elve is - amely szerint egy speciális relativitáselméletet helyi szinten végeznek szabadon leeső rendszerben. Korábban tesztelték sokkal kevésbé pontossággal.
A klasszikus mechanika esetében a tömeg additív mennyiség (a rendszer tömege megegyezik az alkotó testek tömegének összegével) és invariáns a referenciakeret változása tekintetében. A relativisztikus mechanika mennyiségben hozzáadott érték, hanem invariáns, és bár itt a tömeg szerinti átlagos abszolút értéke a 4-vektor-energia impulzus, a Lorentz-invariáns.
Az úgynevezett relativisztikus tömeg bevezetése. amely a vizsgált referenciarendszerben a test sebességének nagyságától függ, a relativitáselmélet korábbi publikációiban használták. Jelenleg a "relativisztikus tömeg" és a "nyugalmi tömeg" kifejezést elavultnak tekintik [2].
A tömeg meghatározása
STR-ben a testtömeg m a relativisztikus dinamika egyenletéből határozódik meg [3]:
,
A fent meghatározott tömeg egy relativisztikus invariáns, vagyis ugyanaz minden hivatkozási keretben. Ha belépünk a referenciaképbe, ahol a test nyugodt, akkor a tömeget a többi energia határozza meg.
Meg kell jegyezni azonban, hogy a részecskék nulla invariáns tömeg (a foton. Graviton ...) lépés a vákuum fénysebesség (c ≈ 300.000 km / sec), és ezért nem rendelkeznek a referenciakeretet, amelynek a nyugalmi.
Kompozit és instabil rendszerek súlya
Az elemi részecske invariáns tömege állandó, ugyanolyan, mint az adott típusú részecskék és a részecskék. Azonban az elemi részecskékből (például magból vagy atomból) álló tömeges testek tömege függhet belső állapotától.
A bomlásnak kitett rendszer (például radioaktív) esetén a pihenő energia mennyiségét csak a Planck állandójában határozzák meg. osztva az életidővel. . Amikor egy ilyen rendszert kvantummechanika segítségével írunk le, akkor feltételezhetjük, hogy a tömeg összetett. ha a képzeletbeli rész egyenlő a jelzett Δm értékkel.
Tömegegységek
Történeti esszé
A tömeg fogalmát Newton bevezette a fizikába. mielőtt a naturalista a súly fogalmával működött volna. A "Természetfilozófia matematikai alapelvei" munkájában Newton először meghatározta a fizikai testben lévő "anyagmennyiséget", a térfogat szerinti sűrűség terméke alapján. Továbbá rámutatott arra, hogy ugyanabban az értelemben a tömeg kifejezést használnák. Végül Newton bemutatja a tömeget a fizika törvényei közé: először Newton második törvényéhez (mozgásmennyiségig), majd a gravitációs törvényhez. ahonnan azonnal következik, hogy a tömeg arányos a tömegével [4].
Valójában Newton csak két tömegmegegyezést használ: a tehetetlenség és a gravitációs forrást. Az "anyagi mennyiség" mértéke értelmezése nem más, mint szemléltető illusztráció, és a tizenkilencedik századtól kritikátlanul és értelmetlenül kritizálták.
Hosszú ideig a tömeg megőrzésének törvényét a természet egyik legfontosabb törvényének tekintették. Azonban a XX. Században kiderült, hogy ez a törvény az energiatakarékosság törvényének korlátozott változata. és sok esetben nem tartják tiszteletben.
jegyzetek
irodalom
Nézd meg, mi a "Gravitációs tömeg" más szótárakban:
súlyos tömeg - gravitacinė Mase statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kuno gravitacines savybes apibūdinantis dydis. atitikmenys: angol. gravitációs tömeg; gravitációs tömeg; nehéz tömeg vok. Gravitationsmasse, f; schwere Masse, f .... ... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
gravitációs tömeg - gravitacinė masė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gravitációs tömeg; gravitációs tömeg vok. Gravitationsmasse, f; schwere Masse, f rus. gravitációs tömeg, f; gravitációs tömeg, f pranc. masse gravitationnelle, f; masse pesante, f ... Fizikos terminų žodynas
súlyos tömeg - gravitacinė Mase statusas T sritis Energetika apibrėžtis Gravitacinė Mase yra kūnų savybė sukurti savąjį gravitacinį Lauka ir reaguoti į kitų kūnų sukurtą. atitikmenys: angol. gravitációs tömeg vok. Gravitationsmasse, f rus. gravitációs tömeg ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
A gravitációs tömeg egy nehéz tömeg, fizikai mennyiség, amely a test tulajdonságait gravitációs forrásként jellemzi (lásd Gravitáció); numerikusan egyenlő az inert tömeggel. Lásd Mass ... A nagy szovjet enciklopédia
MASSA - (M szimbólum), az anyag mennyiségének mérése az objektumban. A tudósok kétféle súlyok: a gravitációs tömeg intézkedés a kölcsönös vonzás között a testek (gravitáció), kifejezett Newton-féle gravitációs törvény (gravitációs cm.); inert ... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
Gravitációs - tömeg, nehéz tömeg, fizikai mennyiség, amely a test tulajdonságait gravitációs forrásként jellemzi; numerikusan egyenlő az inert tömeggel. Lásd Mass ... A nagy szovjet enciklopédia
- Dinamika az általános relativitáselméletben. Variációs módszerek. Belyaev V.B. A könyv elsősorban algebrai megközelítés bemutatása a relativitáselmélet, sok figyelmet fordítanak a variációs módszerek és a mechanika a mozgás a részecskék gravitációs ... Tovább Vásárlás 473 rubelt
- A fizikai állandók életrajza: lenyűgöző történetek az univerzális fizikai állandókról / Ed. 3. Spiridonov, Oleg Pavlovich. Ez a könyv az univerzális fizikai állandók és a fizika fejlődésében betöltött fontos szerepük figyelembevételére szolgál. A könyv feladata - népszerű formában, hogy elmondja a fizika történetében való megjelenést ... Tovább Vásárlás 375 fontra
- A fizikai állandók életrajza. Izgalmas történetek az univerzális fizikai állandókról. O. P. Spiridonov. Ez a könyv az univerzális fizikai állandók és a fizika fejlődésében betöltött fontos szerepük figyelembevételére szolgál. A könyv feladata - népszerű formában, hogy megmondja a fizika történetében való megjelenést ... Tovább Vásárlás 361 fontra